叶长龙，王 瑞，赵 东，于苏洋

(沈阳航空航天大学 机电工程学院，沈阳110136)

全方位移动机器人以其全方位运动特性被广泛关注和应用，尤其在一些特殊场合，如装配车间，其作为移动装配机器人的运动平台，使装配变得更加灵活方便[1-2]。为了满足高端装配需要，仍需进一步分析其运动及误差以寻求提高运动精度的方法。

目前机器人的运动学分析建模与误差分析建模多采用速度适量法[3]和矩阵法[4]。然而当同一构件两端关节的轴线互相平行时，参数的微小变化将导致末端位姿的阶跃，使得机构运动学模型中的参数映射不连续，若采用旋量方法会避免这种情况发生。荆学东等[5]应用螺旋公式使用矩阵指数和指数积建立了机器人运动学模型。Yi BJ等[6]用旋量理论建立了移动平台的运动学模型。Moon等[7]将旋量矩阵微分获得机器人的的误差矩阵。

本文应用虚拟连杆原理[8-10]和旋量理论方法[11-14]，以实验室研发的基于MY4轮的全方位移动装配机器人(MY4-robot)为研究对象，建立其运动学模型与误差模型，分析了各误差对装配精度的影响，最后提出改进方法。

1 全方位机器人运动学模型

1.1 MY4-robot

图1为实验室自主研发的MY4-robot试验样机,主要包括全方位移动平台和并联装配平台两部分，末端执行器安置于O1点。其结构与文献[15]中MY3-robot的不同仅在于其全方位移动平台采用并联式MY轮组(即MY4轮)结构，MY4-robot相关参数如表1所示。

1.2 全方位机器人运动学模型建立

1.2.1 全方位移动平台的运动学模型

MY4-robot底盘轮结构布局如图2所示，4组MY4轮组均匀布置，编号1～4，αj为j号轮组的布置角。……