一種在工業(yè)機器人中應用的運動學校準方法

本文通過部分測量提出了新的高效算法和魯棒性的動態(tài)校準算法的工業(yè)機器人。包括，只需要提供校準點的笛卡爾坐標（3DCAL）校準方法和僅需要從校準點到某些參考（1DCAL）的徑向測量的另一校準技術(shù)。這兩種方法都不需要定向測量，也不需要對參考系的位置的明確定位。與大多數(shù)其他類似作品不同，這兩種方法都是利用原有的一個簡化版本的Denavit Hartenberg（DH）的運動學模型。簡化的DH(-)模型包含相對較少的誤差參數(shù)，使其不僅在校準工業(yè)機械手方面具有魯棒性和有效性，而且從計算效率的觀點來看也是有利的。

本文提出一種分析方法來制定一套準則，以正確構(gòu)建DH(-)模型，使其具有參數(shù)連續(xù)性和非冗余性。

本文提出了一種自動化方法生成預估誤差參數(shù)，以便正確推導出機械手的DH(-)誤差模型。該方法利用新的混合優(yōu)化方案來對表示其相關(guān)性的誤差參數(shù)進行統(tǒng)計分析。實驗中注意到，對于本文中使用的工業(yè)機器人和類似的工業(yè)機器人，僅校準起始位置足以在大多數(shù)機器人使用中獲得合適的結(jié)果。因此，本文提出一個更簡單的校準模型——DH(-)(-)模型。本文采用信賴域（TR）方法來最小化兩個框架（3DCAL和1DCAL）的目標函數(shù)。將所提出方法的性能與使用相同材料、數(shù)據(jù)和國際公認性能標準的最先進的商業(yè)系統(tǒng)（MotoCal）進行比較，實驗結(jié)果表明，與MotoCal相比，本文的方法產(chǎn)生了更好的結(jié)果。

刊名：ROBOTICS AND COMPUTERINTEGRATED MANUFACTURING（英）

刊期：2016年第37期

作者：Messay,T et al

編譯：張姣