基于ZRM-MDH模型转换的串联机器人运动学参数标定

作     者：乔贵方 万其 吕仲艳 康传帅 孙大林 温秀兰 QIAO Guifang;WAN Qi;Lü Zhongyan;KANG Chuanshuai;SUN Dalin;WEN Xiulan

作者机构：南京工程学院自动化学院南京211167 东南大学仪器科学与工程学院南京210096 

出 版 物：《农业机械学报》 (Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery)

年 卷 期：2021年第52卷第3期

页      面：382-389页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 08[工学] 080202[工学-机械电子工程] 0802[工学-机械工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51905258) 江苏省自然科学基金项目(BK20170763) 江苏省高校自然科学研究面上项目(16KJB460013) 中国博士后科学基金项目(2019M650095)。 

主　　题：串联机器人 零参考模型 MDH模型 模型转换 激光跟踪仪 

摘      要：运动学参数误差是影响工业机器人绝对定位精度的主要因素,通过误差标定能够有效地提高工业机器人的精度。运动学模型的完整性、连续性与冗余性对运动学参数的辨识精度影响较大。为尽可能地提高机器人的标定精度,并易于实现机器人误差补偿,本文提出一种基于ZRM-MDH模型转换的机器人运动学参数标定方法。首先,基于零参考模型(ZRM)建立TX60型串联工业机器人的位姿误差模型,结合测量位姿误差辨识ZRM的参数;其次,基于圆点分析法将ZRM转换成MDH模型。在TX60型机器人前侧工作区域内任意选择50个测量点,实施运动学参数误差标定。实验表明,基于MDH模型标定后的机器人平均综合定位误差为0.081 mm,而经过ZRMMDH模型转换后的机器人平均综合定位误差为0.062 mm。为验证标定方法的稳定性,在TX60型机器人前侧工作区域内,选择5个区域实施运动学参数误差标定,结果表明,基于ZRM-MDH模型转换获得的标定精度稳定性相对较好。