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摘要:工業(yè)機(jī)器人是最典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品,應(yīng)用范圍極為廣泛。工業(yè)機(jī)器人作為先進(jìn)制造業(yè)的支撐技術(shù)和信息化社會(huì)的新興產(chǎn)業(yè)，將對(duì)未來(lái)生產(chǎn)和社會(huì)發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用,已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造水平和科技水平的重要標(biāo)志。工業(yè)機(jī)器人中，焊接機(jī)器人尤為典型，其優(yōu)良的使用性能在工業(yè)生產(chǎn)中起到不可替代的作用。機(jī)器人的精度是衡量其性能的一個(gè)重要指標(biāo)，涉及多個(gè)方面的因素，在自主研發(fā)過(guò)程中，如何測(cè)量和評(píng)價(jià)機(jī)器人的精度是必須解決的問(wèn)題。 針對(duì)工業(yè)機(jī)器人標(biāo)定，論文結(jié)合機(jī)器人的實(shí)際機(jī)構(gòu)特點(diǎn)，運(yùn)用D-H方法建立了機(jī)器人的連桿坐標(biāo)系，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)正逆解詳細(xì)推導(dǎo)及求解。針對(duì)工業(yè)機(jī)器人的機(jī)構(gòu)特點(diǎn)，分析了影響機(jī)器人末端絕對(duì)定位精度的誤差來(lái)源，采用修正的運(yùn)動(dòng)學(xué)連桿參數(shù)模型，基于微分變換法推導(dǎo)了用于機(jī)器人標(biāo)定的誤差模型，并基于Matlab軟件系統(tǒng)編制了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)誤差模型的最小二乘算法，通過(guò)對(duì)誤差模型進(jìn)行模擬求解，驗(yàn)證了機(jī)器人標(biāo)定誤差模型的可行性。 最后，在所建的數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上，選用HandyPROBE測(cè)量法和Faro激光跟蹤儀測(cè)量法兩種標(biāo)定實(shí)驗(yàn)方法。以本課題研發(fā)的焊接機(jī)器人為測(cè)量實(shí)例，詳細(xì)設(shè)計(jì)了測(cè)量方法，并采用前者HandyPROBE進(jìn)行了實(shí)際測(cè)量。 關(guān)鍵詞：工業(yè)機(jī)器人；運(yùn)動(dòng)學(xué)；定位精度；標(biāo)定；激光跟蹤儀
目錄 摘要 ABSTRACT 第1章 緒論-1 1.1 課題來(lái)源-1 1.2課題工程背景及意義-1 1.3本課題研究現(xiàn)狀-2 1.3.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀-2 1.3.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀-4 1.4 本文主要研究的內(nèi)容-5 第2章 機(jī)器人精度測(cè)量技術(shù)-7 2.1 引言-7 2.2 機(jī)器人的精度與誤差-7 2.3 機(jī)器人精度測(cè)量方法介紹-8 2.4 機(jī)器人精度測(cè)量過(guò)程-9 2.5 本章小結(jié)-10 第3章 焊接機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)-11 3.1 引言-11 3.2 本研究焊接機(jī)器人簡(jiǎn)介-11 3.2.1 機(jī)構(gòu)特點(diǎn)-11 3.2.2 工作原理-12 3.3 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)建模方法-12 3.4 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)求解-15 3.4.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)正解-15 3.4.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解-16 3.5 本章小結(jié)-17 第4章 六自由度焊接機(jī)器人的誤差模型及求解-19 4.1 引言-19 4.2 誤差分析-19 4.3 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定方法-20 4.3.1 標(biāo)定步驟-20 4.3.2 誤差模型建立-21 4.4 MATLAB設(shè)計(jì)-22 4.4.1 MATLAB程序編制-22 4.4.2 最小二乘法解線(xiàn)性方程組-23 4.4.3 MATLAB仿真-24 4.5 本章小結(jié)-24 第5章 焊接機(jī)器人精度測(cè)量實(shí)驗(yàn)-25 5.1 引言-25 5.2 HandyPROBE測(cè)量-25 5.2.1 HandyPROBE介紹-25 5.2.2 靜態(tài)測(cè)量實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)-27 5.2.3 動(dòng)態(tài)測(cè)量實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)-29 5.2.4 實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)-30 5.3 激光跟蹤儀測(cè)量-30 5.3.1 激光跟蹤儀標(biāo)定原理-30 5.3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)-31 5.4 本章小結(jié)-32 第6章 總結(jié)和展望-33 6.1 全文總結(jié)-33 6.2 研究展望-33 致謝-35 參考文獻(xiàn)-36 |
