工业机器人作业误差分级补偿技术

来源：计算机集成制造系统杂志2022年第6期北京时间：

作者：焦嘉琛, 田威, 张霖, 李波, 胡俊山

单位：1.南京航空航天大学机电学院2.北京航天发射技术研究所

摘要：为实现机器人在加工作业中的精确定位控制,提出一种耦合运动学误差与载荷柔性误差的机器人作业误差分级补偿策略。首先,在传统几何参数误差标定的基础上,建立了耦合重力参数的机器人运动学误差模型,实现了机器人控制指令的离线修正;其次,针对关节刚度定值假设导致机器人刚度建模精度不足的问题,提出一种基于空间网格的机器人变刚度辨识方法,并通过在线采集作业载荷实现了对载荷所引起柔性误差的在线预测;最后,通过机器人负载状态下的定位误差补偿试验验证了分级补偿策略的有效性。试验结果表明,所提方法可以将机器人负载状态的定位精度提升到0.217 mm,具有显著的理论意义和工程应用价值。

关键词：工业机器人,分级补偿,重力参数,运动学参数模型,柔度误差

基金资助：国家自然科学基金资助项目(51875287);国家重点研发计划资助项目(2018YFB1306800,2019YFB1310101)。