乔贵方，吕仲艳，张 颖，宋光明，宋爱国

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

1 引言

近年来，工业机器人逐渐被应用于航天发动机的叶片智能磨抛、航天工业中钻铆/装配以及制造现场在线测量系统等高端制造领域［1-3］。“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±0.1 mm，姿态角精度应优于±0.1°。目前，工业机器人的重复定位精度最高能够达到0.01 mm，而绝对定位精度仍为毫米级，无法满足高端制造领域的精度要求。

机器人标定技术常被用于提高工业机器人的绝对定位精度［4-5］。机器人定位误差的诱因较多，其中运动学参数误差是影响机器人定位精度的主要误差源之一［6-7］。目前，机器人标定方法主要包含误差模型法和轴线测量法，相比于轴线测量法，误差模型法的标定精度更高［8］。基于误差模型法的机器人标定过程主要有误差建模、误差测量、参数辨识及误差补偿4个基本步骤。运动学模型对误差模型的建模影响较大，当前机器人控制器中广泛使用的运动学模型有DH模型，MDH模型，POE模型和ZRM模型等。误差模型的完整性决定了运动学模型参数的辨识精度。根据测量数据的不同，误差模型主要分为位姿误差模型、位置误差模型和距离误差模型，其中位姿误差模型完整描述了机器人的位置误差和姿态误差特性［9］；从建模方法主要分为微分变换［10］和误差传递两种［11］，两者在建模过程中忽略的高阶误差项不同，目前尚未有针对两者精度性能对比的相关研究。……