[发明专利]一种机器人定位误差分级补偿方法

摘要

本发明公开一种机器人定位误差分级补偿方法，包括以下步骤：计算补偿前末端位姿误差；建立运动学模型和运动学误差模型；计算各运动学参数误差最优解和修正后的运动学模型和修正的运动学模型下末端位姿；计算定位误差补偿后输入给的补偿量；计算实际到达位姿，得到经过参数标定之后的残余误差；建立残余误差估计模型，进行期望目标点的补偿；预测定位误差；预测的期望目标点残余误差；计算输入给的补偿量；计算末端实际到达位姿，补偿完成。本发明能够有效的提高工业的绝对定位精度；采用基于空间相似性的残余误差模型，能够体现定位误差在空间中表现出的各向异性。

主权项

1.一种机器人定位误差分级补偿方法，其特征在于：具体包括以下步骤：步骤S1：在待补偿区域内随机选取m个采样点的理论位姿Ps，采用激光跟踪仪测量机器人实际到达位姿Pm，得到补偿前机器人的末端位姿误差ΔPm＝Pm‑Ps；步骤S2：建立机器人各连杆之间的运动关系，得到机器人运动学模型；建立机器人运动学误差模型；步骤S3：求解步骤S2中的运动学误差模型，得到各运动学参数误差最优解和修正后的运动学模型，并计算修正的运动学模型下机器人的末端位姿Pk；步骤S4：将修正后的运动学模型下机器人的末端位姿Pk进行后置处理，得到定位误差补偿后输入给机器人的补偿量Pl＝2Ps‑Pk；步骤S5：将补偿量Pl输入机器人，用激光跟踪仪测量得到机器人实际到达位姿Pln，得到机器人经过参数标定之后的残余误差为ΔPr＝Pln‑Ps；步骤S6：将采样点理论位姿Ps和经过运动学标定后的残余误差ΔPr代入基于空间相似性的残余误差建模方法中，建立残余误差估计模型，开始进行期望目标点的补偿；步骤S7：将目标点理论位姿Pt带入步骤S3中的修正后的运动学模型中求得预测的位姿Pf，得到预测的机器人定位误差ΔPf＝Pf‑Pt；步骤S8：将Pt、Ps和ΔPr代入步骤S6残余误差估计模型中，计算得到预测的期望目标点残余误差ΔPrm；步骤S9：计算期望目标点经过定位误差和残差补偿后，输入给机器人的补偿量Pw＝Pt‑ΔPf‑ΔPrm；步骤S10：将步骤S9中的补偿量Pw输入机器人，由激光跟踪仪测量得到的机器人末端实际到达位姿Pwa，则期望目标点定位误差和残余误差补偿完成。