[发明专利]基于遗传算法的六自由度串联机器人误差标定方法

说明书

基于遗传算法的六自由度串联机器人误差标定方法，本发明涉及机器人误差标定方法。本发明是要解决现有技术无法处理多数据得到的误差参数有一定的局限性以及引入一些误差很大的数据，从而影响了整个数据组的准确性增加了测量难度和时间的问题，而提出的基于遗传算法的六自由度串联机器人误差标定方法。该方法是通过一、建立机器人的实际模型；二、计算机器人的机器人误差模型以及获得矩阵：三、建立误差优化模型；四、获得机器人的误差参数X；五寻找机器人的最优误差参数；六将获得的最优误差参数按照误差补偿策略反馈给机器人等步骤实现的。本发明应用于机器人误差标定方法领域。

技术领域

本发明涉及六自由度串联机器人误差标定方法，特别涉及基于遗传算法的六自由度串联机器人误差标定方法。

背景技术

机器人标定技术是机器人高精度工作的重要环节之一。机器人标定保证了机器人能够准确的完成指定任务。机器人标定以运动学为基础，通过建立误差模型，误差参数辨识，提出误差补偿策略，来保证机器人的精度有所提高。

所谓标定就是应用先进的测量手段和基于模型的参数识别方法辨识出机器人模型的准确参数，通过采用附加控制算法或修改原来的控制算法来补偿机器人误差，从而提高机器人绝对精度的过程。目前减少误差的方法主要有两种：①减少误差源，改进制造工艺和生产流程，提高制造精度。这种方法成本比较高，有比较大的局限性。②误差补偿法，也就是运动学标定。通过机器人标定技术，能够使得机器人更加准确的完成任务，提高机器人的工作精度，从而促进生产设备功能的进步和工业机器人的发展。

现有的技术中已经有采用二值法来处理激光跟踪仪所获得的数据，这种方法比较简单，但是没办法处理多数据，当引入了多变量之后，解算起来相对来说比较困难。当存在一些测量误差比较大的数据时，没有办法剔除掉，反而会参与迭代，使得误差数据一直存在在测量数据之中，从而得到的误差参数有一定的局限性。

另外一种CN105058387A该发明提出一种仅需激光跟踪仪设备就可实现标定的测量方法。采用激光跟踪仪对机器人进行标定，得到基坐标系与地面靶标坐标系之间的关系后，只需在实际操作时测量地面靶标位置数据，即可得到基坐标系位置数据。这种方法很直接，不对数据进行处理。因此，很有可能引入一些误差很大的数据，从而影响了整个数据组的准确性。同时，为了获得更准确的误差参数，需要更多的数据，增加了测量难度和时间。

现阶段的机器人标定技术，主要分为两个方面，可以对机器人的绝对精度进行标定，也可以对机器人的重复精度进行标定。现在多数的工业机器人采用示教的方式对机器人机型操控，如今的工业机器人的主要操作方式也是示教。在示教运行模式下，机器人的重复精度是最为重要的性能指标。只要机器人能够准确的按照示教程序达到目标位置，那么就可以完成指定任务。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术无法处理多数据得到的误差参数有一定的局限性以及引入一些误差很大的数据，从而影响了整个数据组的准确性增加了测量难度和时间的问题，而提出的基于遗传算法的六自由度串联机器人误差标定方法。

上述的发明目的是通过以下技术方案实现的：

步骤一、建立机器人D-H误差模型，并引入平行误差角β来建立机器人的实际模型；

步骤二、根据机器人的实际模型计算机器人工具中心实际位置P_G，根据P_G和机器人机器臂末端的理论位置点P计算机器人的机器人误差模型即偏差ΔP：

ΔP＝M_θΔθ+M_αΔα+M_aΔa+M_dΔd+M_βΔβ；