谭月胜 詹登辉 张彭豪

(北京林业大学工学院， 北京 100083)

0 引言

工业机械臂自身结构参数误差及柔性误差均会导致其末端执行器的实际位置发生偏离，从而使机械臂绝对定位精度降低[1]。因此对其进行误差分析与补偿显得尤为重要。国内外研究者对提高机械臂末端运动精度进行了大量研究。陈宵燕等[2]对串联机器人多模式标定及误差补偿方法进行了相关研究，建立了包含几何和柔性的误差模型，利用线性递减权重的粒子群算法选取测量位姿，提出了一种局部补偿方法，同时制定了一种多模式精度提高策略。TAN等[3]利用压缩感知法对串联机械臂的几何误差进行了补偿。LIU等[4]利用七次多项式与粒子群算法，并结合对机械臂关节进行轨迹规划，减小了机械臂末端的综合误差。机械臂作为一个强耦合性系统，其连杆和关节的弹性变形及动载荷等对末端执行器位置精度的影响均不可忽略，而采用运动学标定方法减小因柔性产生的误差时，效果不佳。针对机械臂刚柔耦合的情况，VOLECH等[5]在机器人的减速器和连杆存在柔性时以仿真方式获得了机器人末端的形变量，以输入整形法对机器人末端误差进行了补偿。考虑到机械臂对于快速响应的要求，吴昊等[6]提出一种连续线性化模型预测控制方法来提高柔性空间机械臂的末端轨迹精度。由于机械臂柔性造成的非线性误差不可忽略，因此可结合上述方法针对具体的研究对象设计相应的补偿策略，对机械臂末端位置误差进行补偿。……