Angesichts der unzureichenden absoluten Positionierungsgenauigkeit industrieller Roboter sowie der hohen Kosten, geringen Portabilität und schwierigen Anpassung von hochpräzisen Messsystemen zur Fehlererfassung bei Robotern für verschiedene Anwendungsszenarien wird eine Fehlerkompensationsmethode basierend auf einem rekonfigurierbaren 3D-Messsystem vorgeschlagen, die geometrische und nicht-geometrische Fehlerfaktoren kombiniert, um die Positioniergenauigkeit von Robotern zu verbessern. Zunächst wird ein zweimodaler rekonfigurierbarer Messrahmen aufgebaut, indem das hochpräzise Messsystem C-Track^TM|Elite mit einem leichten stereoskopischen System integriert wird, wobei durch elliptische Anpassung von Merkmalspunkten und einen Algorithmus zur räumlichen Positionszuordnung in Kombination mit sphärischer Adaptation des Messkopfs eine hochpräzise Koordinatenberechnung realisiert wird; anschließend werden separate Modelle für Positionierungs- und Entfernungsfehler des Roboters erstellt, wobei ein Partikelschwarmalgorithmus zur automatischen Anpassung der kriging-experimentellen Variogrammfunktion eingeführt wird, um eine Fehlerprognosegleichung zu erstellen, die die Fehler unbekannter Posen im Arbeitsraum des Roboters vorhersagt; abschließend wird die Kompensation durchgeführt und eine vergleichende Validierung vorgenommen. Die Experimente zeigen: Die Positionsfehlerkompensation mit dem hochpräzisen System reduziert den mittleren absoluten Fehler von 1,0489 mm auf 0,1786 mm, was einer Genauigkeitssteigerung von 82,97 % entspricht; beim leichten System sinkt der mittlere Fehler von 1,1547 mm auf 0,2119 mm, die Genauigkeit steigt um 81,65 %. Das optimale Gleichgewicht zwischen Genauigkeit und Kosten des rekonfigurierbaren Messsystems wird bestätigt – das hochpräzise System eignet sich für wertschöpfungsintensive Bereiche wie Luft- und Raumfahrt, während das leichte System die Genauigkeitsanforderungen kleiner und mittlerer Unternehmen erfüllt und somit einen neuen technologischen Pfad für die Präzisionskompensation industrieller Roboter in verschiedenen Szenarien bietet.

Rekonfigurierbar;Leicht;Industrieroboter;Kriging;Fehlerprognose und Kompensation