孙大林，乔贵方,，宋光明，温秀兰，宋爱国

(1.东南大学仪器科学与工程学院，江苏南京 210096；2.南京工程学院自动化学院，江苏南京 211167)

0 引言

工业机器人已大规模应用于装配、分拣和焊接等制造领域[1-2]。为使工业机器人能够在高端制造领域中得到更为广泛的应用，要求其具有更高的精度性能。通常衡量工业机器人的精度性能参数主要是重复定位精度和绝对定位精度。“智能机器人”重点专项指出工业机器人应用于高端制造领域时，其绝对定位精度应优于0.05 mm，姿态角应优于0.1°[3]。绝大多数的工业机器人具有较高的重复定位精度，而其绝对定位精度无法满足高端制造领域的精度要求。研究表明离线误差补偿技术能够较好地提升工业机器人的精度性能[4]。

工业机器人的典型误差源主要分为几何参数误差和关节刚度误差等[5]，其中几何参数误差约占总误差的80%以上。几何参数的标定方法通常分为误差模型法和圆点分析法。基于误差模型法所辨识出的几何参数与实际结构参数无关，较大程度地受测量点空间分布的影响，并且此方法耦合了多种的误差因素，无法进一步地提升工业机器人精度性能[6]。圆点分析法又称为轴线测量法，该方法利用机器人空载时单轴逐一旋转获取轴线方向向量，进而计算几何参数。CPA方法相对误差模型法的优势在于其标定结果与实际结构参数直接相关，能够将几何参数误差与其他误差因素进行分离解耦。萨拉戈萨大学J.Santolaria等人基于CPA方法将KUKA KR-5机器人的定位精度从0.40 mm提高到0.11 mm[7]；……