大空间运动3-RRRU并联机器人运动学标定与误差分析
2021-12-07闫照方栾倩倩赵新华1彬1
农业机械学报 2021年11期
赵 磊 闫照方 栾倩倩 赵新华1, 李 彬1,
(1.天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室, 天津 300384;2.机电工程国家级实验教学示范中心(天津理工大学), 天津 300384;3.天津理工大学机械工程学院, 天津 300384; 4.天津市金桥焊材集团股份有限公司, 天津 300384)
0 引言
串联机器人具有工作空间大、结构简单和成本低等特点,最早被应用于工业生产[1]。但由于仅拥有一条控制链,存在明显的误差积累效应,且连杆机构各构件的惯性负荷与原动构件转速的平方成正比,高速下多个关节的弹性变形以及内部惯性力的耦合作用越加明显,使得其高速与高精度之间的矛盾更为明显,故该类机器人工作速度相对较低[2]。目前,农业果园采摘的产业自动化加速了机器人在该领域的推广和应用,其工作精度一般在毫米级。
相比串联机器人,并联机器人具有高速、高负载和高刚度等优势,近年来被广泛应用到工业生产中。但由于存在多条支链和大量的关节,导致该类机器人误差标定难度很大。目前,对于多支链并联机器人误差标定方法的研究相对较少,主要原因是该类机器人的支链和关节数量较多,运动学模型很复杂,且难以获取含有大量被动关节的转角信息。现阶段成熟的单步标定方法无法实现该类并联机器人的误差标定工作[3]。此外,由于安装过程中存在不同程度的关节间隙和晃动,其不确定性难以将大量被动副的转角误差进行精确量化并引入误差模型,致使该类大空间并联机器人的工作精度不高[4-6]。……
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