[發明專利]一般三支鏈并聯機構全參數標定方法有效

申請號：	201611010174.1	申請日：	2016-11-16
公開（公告）號：	CN106599371B	公開（公告）日：	2020-04-24
發明（設計）人：	周萬勇;周健聰	申請（專利權）人：	北京科諾博奧機器人科技有限公司
主分類號：	G06F30/20	分類號：	G06F30/20;G06F30/17
代理公司：	北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371	代理人：	畢翔宇
地址：	101149 北京市通州***	國省代碼：	北京;11
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摘要：
搜索關鍵詞：	一般三支鏈并聯機構參數標定方法
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【說明書】：

本發明提供了一般三支鏈并聯機構全參數標定方法，通過對一般三支鏈并聯機構的全部結構參數進行標定，實現誤差補償。利用本發明的標定方法可以實現對一般三支鏈并聯機構全部結構參數的標定，標定方法定位精度提高效果明顯。由于一般三支鏈并聯機構的組成零部件非常多，如果提高每個零部件的設計及制造精度，不僅成本高，而且在工程上不可能達到的。通過對參數進行標定的方法可以減少系統誤差，提高一般三支鏈并聯機構的定位精度。

技術領域

本申請涉及一般三支鏈并聯機構參數標定領域，具體而言，涉及一般三支鏈并聯機構全參數標定方法。

背景技術

在少自由度一般三支鏈并聯機構中，最有應用前景的是3RPS空間三自由度一般三支鏈并聯機構。其中，3RPS機構最早是由Hunt于1983年提出。由于它能實現兩個轉動一個移動而得到廣泛應用。由于球鉸的工作空間很小，且制造沒有間隙的球鉸很困難，所以工程上常用復合球鉸代替球鉸，如圖1所示，復合球鉸由三個轉動副(RRR)組成，理論上三個轉動副的軸線應相互垂直，并交于一點。但由于制造誤差的存在，實際中復合球鉸三個轉動副的軸線與軸線既不垂直也不相交，這個機構相當于三個五自由度的串聯機構的末端由一個動平臺連接在一起。一般三支鏈并聯機構中會包含一定的誤差，降低一般三支鏈并聯機構工作的精度。如何解決一般三支鏈并聯機構的精度問題是亟待解決的技術難題。

發明內容

有鑒于此，本申請提供了一般三支鏈全參數標定方法，可以提高一般三支鏈并聯機構的精度。

本發明提供的技術方案如下：

一般三支鏈并聯機構全參數標定方法，用于標定一般三支鏈并聯機構的全部結構參數，所述一般三支鏈并聯機構包括靜平臺、動平臺和支鏈，所述動平臺上設置有靶標，該方法包括：

建立所述一般三支鏈并聯機構的數學模型；

建立所述數學模型的全參數雅可比矩陣，確定所述并聯接機構的全部結構參數與誤差的映射關系；

對所述動平臺上的靶標進行測量，獲取所述動平臺的任意位姿參數；

根據所述任意位姿參數利用辨識算法對所述全參數雅可比矩陣進行辨識，以對所述一般三支鏈并聯機構的全部結構參數進行標定；

根據標定后的全部結構參數對所述一般三支鏈并聯機構進行誤差補償。

進一步的，所述一般三支鏈并聯機構包括多個支鏈、動平臺和靜平臺，多個所述支鏈的一端與所述動平臺相連接，多個所述支鏈的另一端與靜平臺相連接，所述建立所述一般三支鏈并聯機構的數學模型的步驟包括：

建立每個所述支鏈的數學模型，公式為：

其中，d_j2表示是第j個支鏈上，沿第2個坐標系Z方向的平移，是主動驅動變量，θ_j1,θ_j2,θ_j3,θ_j4為被動轉動參數，其他結構參數為常數,B表示靜平臺，P表示動平臺。