混联抛光机器人运动学标定与精度提升方法研究

《Robotica》：Kinematic calibration and accuracy study of a 5-degrees-of-freedom hybrid polishing robot

本文针对混联机器人末端运动精度优化问题，提出一种改进的辨识算法。通过建立运动学误差模型并分离可补偿/不可补偿误差源，结合改进的枢轴加权迭代法标定几何参数。实验表明，该方法较传统最小二乘法显著降低末端位姿误差，为精密抛光工艺提供关键技术支撑。

　　

通过采用改进的辨识算法对串并联（serial-parallel）机器人进行运动学标定（kinematic calibration），可有效提升末端执行器（end-effector）的运动精度。研究首先基于闭环矢量法构建机器人运动学模型，继而结合几何误差分析与矢量微分法建立运动学误差模型。通过有效分离可补偿与不可补偿误差源，构建了运动学参数辨识模型，并采用改进的枢轴元素加权迭代算法（pivot element weighted iterative algorithm）识别几何误差参数。通过实际位姿测量，利用MATLAB对标定过程进行仿真。结果表明：经运动学标定后，改进算法相较于传统最小二乘法（least squares method）能显著降低串并联机器人末端位姿误差，从而有效提升末端执行器的运动控制精度。