基于激光跟踪仪的协作机器人标定算法与实验研究

来源：计量学报杂志2021年第5期北京时间：

作者：陈相君,古力那尔·祖农,薛梓,栗大超,班朝,任国营

单位：1. 天津大学 精密测试技术及仪器国家重点实验室,天津 300072; 2. 中国计量科学研究院,北京 100029;

摘要：为了提高机器人末端绝对定位精度,提出了一种基于激光跟踪仪测量的机器人几何参数标定方法,对协作机器人的参数误差进行辨识和补偿。为了避免机械臂相邻两个轴平行时会出现奇异性的情况,采用了MDH参数法建立误差模型;为了把测量数据定义在同一坐标轴上,结合了机器人工具坐标系转换（靶球中心点相对于机器人末端坐标系的平移变换）;进而用最小二乘优化算法(LM)辨识出机器人的模型参数误差。通过对JAKA协作机器人的仿真、实验计算和标定,机器人的位置误差平均值、标准差、误差最大值分别降低了70.58%、56.76%、57.44%。实验结果表明:该标定算法可以有效地辨识出机器人的模型参数误差,对机器人的模型参数进行补偿后,提高了绝对定位精度。

关键词：计量学;协作机器人;激光跟踪仪;MDH模型;绝对定位精度;坐标系转换

基金资助：国家重点研发计划资助项目(2018YFF0212701,2018YFF0212702)