机器人运动学标定的研究

【摘要】： 论文中，主要是针对基于机器人视觉的运动学标定问题。标定过程中，选择机器人视觉作为测量手段，完成了机器人视觉本身的标定，同时，也设计了实验来验证机器人视觉的精度。 提出六自由度串联机器人基于POE方程改进的标定方法。通过实验发现轴角度初始偏差不能通过标定过程完全被辨识出来，处理过程中我们把角度初始偏差等效为轴信息的误差，并给出了原因。另外，针对在最小二乘方法用来处理迭代过程中，传统方法直接辨识轴的信息误差，并用约束限制轴的形式，没有实际的几何意义。我们提出了消除轴信息在迭代过程中消除轴自身约束的方法。 同时，为了避免传统测标定方法需要位置和姿态信息这种模式，我们提出的标定方法仅基于末端一点的位置，由于不用角度信息的测量，使标定方法更方便使用、更容易实现。仿真结果也显示了所提方法的有效性和方便性。 在实验部分，分别基于千分表和机器人视觉完成了Orthopod机器人的运动学标定。为了更好的验证我们提出六自由度串联工业机器人的标定方法，基于Adept Viper s850也完成了实验，试验结果显示了机器人精度从0．635毫米提高到了0．072毫米。