周培松 周维虎 董登峰 敖俊姣 梅东滨

（1．海宁集成电路与先进制造研究院，浙江 嘉兴 314400；2．中国科学院微电子研究所，北京 100029）

激光跟踪仪是一种大尺寸、空间几何量精密的测量仪器，具有量程大、测量精度高、测量速度快、测量功能多（三维坐标、尺寸、形状、位置、姿态和动态运动参数等）以及可现场测量等特点，是大型高端装备制造与机器人位姿校准中不可或缺的检测仪器。

工业机器人是一种集精密化、柔性化和智能化于一体的多自由度自动机器装置，可以根据自身的动力和控制能力完成各种工业加工制造任务，在高端制造、无人工厂以及现代物流等各个工业领域中都有广泛应用。工业机器人，尤其是高精度工业机器人的研发、制造和应用代表一个国家高端制造业水平和科技创新能力。

1 工业机器人校准的必要性

“中国制造”举世闻名，工业机器人在“Made in China”中发挥了不可替代的作用。工业机器人的主要性能指标如图1所示，其中有2个最重要的性能指标：位姿重复性和位姿准确度[1]。位姿重复性即重复定位精度，是指工业机器人重复回到同一位姿的能力，由工业机器人本身的硬件质量（例如编码器、齿轮系的精度等）保证。位姿准确度是工业机器人到达指令位姿的能力，也即绝对定位精度。绝对定位精度在实际工况下取决于关节的实际结构尺寸与机器人控制系统所用的模型尺寸间的差异、运动控制分辨率、坐标转换误差以及工业机器人零部件的加工误差等因素。……