[發明專利]一種用于工業機器人的誤差補償方法

有效

• 申請號: 201710811069.6
• 申請日: 2017-09-12
• 公開（公告）號: CN107704660B
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發明（設計）人: 吳廣磊;陳杰;王德倫;錢峰;蔡斯宸
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠

1.一種用于工業機器人的誤差補償方法，其特征在于，步驟如下：

(1)根據應用要求，獲取機器人末端執行器的預定要求軌跡的離散位置p；

(2)建立機器人的運動學參數化模型，包括運動學正逆解、雅可比矩陣和海森矩陣；根據機器人的關節剛度，結合雅可比矩陣和保守剛度轉換理論，建立機器人受重力、慣性力和外力的剛度矩陣K；在運動學和剛度基礎上，建立機器人的動力學模型；

(3)根據機器人的動力學模型，計算機器人末端執行器在預定軌跡上離散位置p所受合力f；

(4)利用剛度矩陣K的逆矩陣K^-1，計算機器人末端執行器在受合力f作用下，產生的位置誤差δt＝K^-1f；

(5)根據位置誤差δt，對預定要求軌跡的離散位置p進行修正，生成機器人在承受負載下的運動軌跡離散位置p_f＝p-δt；

(6)重新計算在新生成的運動軌跡離散位置p_f上的剛度矩陣K_f、所受合力f_f和位置誤差

(7)在新生成的運動軌跡離散位置p_f及位置誤差δt_f的基礎上，計算機器人在負載作用下，實際的運動軌跡的離散位置p_c＝p_f+δt_f；

(8)計算實際軌跡的離散位置p_c與預定要求軌跡的離散位置p之間的離散誤差δp＝||p_c-p||；

(9)判斷機器人的離散誤差δp與使用要求下可接受誤差ε的大小，若實際離散誤差δp不大于可接受誤差ε，即||p_c-p||≤ε，則將p_f作為機器人應用過程中的實際運動控制軌跡，將此運動軌跡導入運動控制系統，解算機器人的關節輸入角位移；

(10)若不滿足上述條件||p_c-p||≤ε，則繼續修正運動軌跡，采用位置修正公式p’＝p+λ(p-p_c)，其中，λ為的δt_f中元素的絕對值最大值與其模量比值，即λ＝max{δt_f}/||δt_f||；

(11)將生成的軌跡離散位置帶入誤差補償過程，重復步驟(2)-(9)，重復迭代更新計算過程，直至實際離散誤差達到要求，最終解算機器人的關節輸入角位移。