Estudo sobre a aplicação de sistema de medição tridimensional reconfigurável na compensação de erros de posicionamento de robôs industriais

SHI Yanqiong ,  

MIN Xiang ,  

DAI Eryu ,  

WANG Ping ,  

LU Rongsheng ,  

摘要

Devido à insuficiente precisão absoluta de posicionamento dos robôs industriais, bem como ao alto custo, baixa portabilidade e dificuldade de adaptação de sistemas de medição de alta precisão para coleta de erros do robô em múltiplos cenários, propõe-se um método de compensação de erros baseado em um sistema de medição tridimensional reconfigurável, que integra fatores de erro geométricos e não geométricos para melhorar a precisão de posicionamento do robô. Primeiramente, é integrada a sistema de medição de alta precisão C-Track™ | Elite com um sistema de visão binocular leve para construir uma estrutura de medição reconfigurável bimodal, utilizando ajuste elíptico de pontos característicos e algoritmo de correspondência de posição espacial combinados com ajuste esférico da sonda para realizar cálculos de coordenadas de alta precisão. Em seguida, são estabelecidos modelos de erro de posição e distância do robô, é introduzido um algoritmo de enxame de partículas para ajuste automático da função de variância experimental de krigagem, construindo uma equação de previsão de erro para prever erros de posturas desconhecidas no espaço de trabalho do robô. Por fim, realiza-se a compensação e uma verificação comparativa. Os experimentos mostram que a compensação de erros de posição baseada no sistema de alta precisão reduziu o erro absoluto médio de 1,0489 mm para 0,1786 mm, melhorando a precisão em 82,97%; após a compensação do sistema leve, o erro médio foi reduzido de 1,1547 mm para 0,2119 mm, melhorando a precisão em 81,65%. Foi verificado o equilíbrio ótimo entre precisão e custo do sistema de medição reconfigurável – o sistema de alta precisão é adequado para áreas de alto valor agregado como aeroespacial, enquanto o sistema leve atende às necessidades de precisão de pequenas e médias empresas, oferecendo um novo caminho técnico para compensação de precisão de robôs industriais em múltiplos cenários.

关键词

reconfigurável;leve;robô industrial;krigagem;previsão e compensação de erros

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