基于空间转换模型的工业机械臂手眼标定方法研究
2021-06-13王任远肖正航吴杰李沛
航天返回与遥感 2021年2期
王任远 肖正航 吴杰 李沛
(北京空间机电研究所,北京 100094)
0 引言
近年来,超大口径的空间遥感技术研究由大口径单体反射镜向空间分块式反射镜发展[1],以詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)为代表的空间分块可展开成像技术已开展工程研制,同属分块式反射镜技术的在轨装配技术复杂度更高,仍处于论证阶段,需要在地面进行大量的实验论证其可行性。
工业机械臂技术近年来取得长足发展,已经广泛应用于制造业各个领域的装配工艺环节,能够实现大质量、大尺寸的零部件的装配[2]。工业机械臂绝对定位精度低、重复定位精度高,利用其重复定位精度高的特点,批量的装配应用大多利用示教的方式[3-4]。而在单件装配应用场景下,如大尺寸飞机零件装配[5-7]、大口径分块式反射镜的装配等场合,需要绝对定位精度高,一般的工业机械臂就不能满足要求,就需要采用单目、双目或多目相机组成摄影测量系统进行实时位置引导[8-11]。装配系统精度的提升是实时引导装配中需要解决的一个关键问题,国内外众多学者对系统中单个误差项的研究较多,但对于系统中各误差的关系与综合精度方面的研究较少。
如在机械臂绝对定位精度方面,通过建立工业机械臂的运动学模型,建立笛卡尔空间与关节空间的映射矩阵,是进行误差修正的前提;利用运动学模型推导误差模型并设计相应的补偿算法和数学逼近法已经是相当成熟的方法[12-13];引入优化算法如LM算法优化参数识别效果能显著提高机械臂的绝对定位精度[14];……
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