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机器人运动学标定的研究

陈铁牛  
【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。


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