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浙江大学学报（工学版） 2015年第5期49卷 829-834页

作者：袁康正朱伟东陈磊薛雷戚文刚浙江大学机械工程学系浙江杭州310027 上海飞机制造有限公司上海200436

针对机器人末端激光位移传感器位置的标定问题,基于平面和球面模板拟合的标定模型,设计一种同时标定位移传感器方向和位置参数的标定方法.以机器人离线编程与机器人运动学仿真为基础,对2种标定算法进行系统的仿真对比实验.分析影响2种... 详细信息

针对机器人末端激光位移传感器位置的标定问题,基于平面和球面模板拟合的标定模型,设计一种同时标定位移传感器方向和位置参数的标定方法.以机器人离线编程与机器人运动学仿真为基础,对2种标定算法进行系统的仿真对比实验.分析影响2种标定模板标定精度的影响因素,如传感器测量误差、测量长度以及标定参数数量.引入可观测指数来评价机器人运动空间中测量姿态的标定效率.通过优化算法计算得出一组近似最优测量姿态以及最佳评价指数,减少非建模误差以及测量误差对标定结果的影响,有效地提高算法的抵抗噪声能力、标定精度以及标定效率.实验结果表明,使用该标定方法标定后的位置参数标准差为0.37mm,方向参数标准差为0.35°.

关键词：机器人TCP标定激光位移传感器最小二乘法可观测指数

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工业机器人运动学参数标定的位姿点集优化研究

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仪表技术与传感器 2021年第7期 97-102,121页

作者：吕仲艳温秀兰崔伟祥乔贵方南京工程学院自动化学院江苏南京211167

针对工业机器人标定时因位姿点选择随机导致标定结果不稳定的问题,开展了位姿点集优化方法研究。首先,以可观测指数O 1为依据,通过随机搜索算法确定最优位姿点的数目;其次,提出改进最优点集选择算法用于筛选最优位姿集。通过对EFORT ER1... 详细信息

针对工业机器人标定时因位姿点选择随机导致标定结果不稳定的问题,开展了位姿点集优化方法研究。首先,以可观测指数O 1为依据,通过随机搜索算法确定最优位姿点的数目;其次,提出改进最优点集选择算法用于筛选最优位姿集。通过对EFORT ER10L-C10和Staubli TX60机器人进行标定实验,结果表明:采用优化初始位姿集能够将改进最优点集选择算法运行效率提高约12%,与随机位姿集标定结果相比,经最优位姿集标定后的机器人其测试集平均绝对位置精度提升约9%,EFORT ER10L-C10和Staubli TX60机器人运动学参数的泛化能力分别提高91%、53%,证实了提出方法可获得泛化能力更强的运动学参数,使标定结果更加稳定,进一步提高机器人标定精度,适于在大范围、高精度机器人作业中推广应用。

关键词：机器人标定可观测指数最优位姿集运动学参数泛化能力

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激光位移传感器安装位置标定及其应用研究

激光位移传感器安装位置标定及其应用研究

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作者：袁康正浙江大学

学位级别：硕士

随着机器人技术和离线编程技术的发展,机器人制孔技术在飞机制造装配领域中的应用越来越广泛。提高飞机结构件上连接孔的制孔精度和质量对于改善飞机结构件抗疲劳性能,提升飞机的使用寿命和安全性具有重要意义。机器人重复性好但绝对定... 详细信息

随着机器人技术和离线编程技术的发展,机器人制孔技术在飞机制造装配领域中的应用越来越广泛。提高飞机结构件上连接孔的制孔精度和质量对于改善飞机结构件抗疲劳性能,提升飞机的使用寿命和安全性具有重要意义。机器人重复性好但绝对定位精度较低,因此在末端执行器集成各类传感器并实现机器人位置和姿态误差的补偿是提升机器人制孔精度的一项关键技术。本文以机器人自动化制孔系统为研究平台,对机器人末端执行器上安装的激光位移传感器的安装位置标定问题进行了深入的研究。第一章主要介绍了国内外自动化制孔技术的研究现状,提出本文研究的背景和意义。同时对于自动化制孔技术中法向修正技术的研究应用和现状进行了分析。最后给出了本文的研究内容和总体框架。第二章对机器人自动化制孔系统以及关键组成部分做了详细的介绍,同时对刀具坐标系标定方法进行了阐述说明。首先介绍了机器人自动化制孔系统的硬件组成,包括工业机器人、末端执行器和激光跟踪仪等,然后详细论述了基于点、线、面的TCP标定方法。第三章提出了一种激光位移传感器安装位置标定方法。针对激光位移传感器标定的平面和球面模板两种方法,进行了理论建模和仿真对比实验,对比两种标定模板的标定精度。最后以机器人制孔系统为平台,对基于球面模板的传感器标定方法进行了标定实验,验证仿真结论的正确性和方法的可行性。第四章提出了一种位移传感器标定过程中标定姿态的选择优化方法。首先对标定过程中的影响因素如测量长度、测量误差、标定参数个数等进行了分析。然后介绍了五种标定测量姿态的评价指标-可观测指数OIs (observability index)。最后通过对两千组测量姿态分别使用这五种评价指标进行姿态的选择优化,得出最优姿态和最佳评价指标,提高了球面标定算法的误差抑制能力。第五章介绍了机器人制孔过程中基于激光位移传感器测量的法向测量和法向调整方法。首先介绍了法向测量方法,通过仿真实验分析了测量误差对法向测量结果的影响。最后介绍了机器人位姿变换和法向调整算法。第六章对全文的研究工作进行了总结,并对后续研究做了展望。

关键词：自动化制孔工业机器人激光位移传感器标定可观测指数法向修正

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