Devido às dificuldades em compensar erros não geométricos nos métodos tradicionais de calibração geométrica para braços robóticos de múltiplos graus de liberdade, bem como à baixa interpretabilidade física dos modelos de caixa preta puramente orientados por dados e à sua suscetibilidade à competição de gradientes em campos de erros heterogêneos multidimensionais, propomos um método de calibração de precisão absoluta que integra conhecimentos físicos a priori com uma rede residual de desacoplamento progressivo. Primeiramente, constrói-se um modelo cinemático cinza diferenciável baseado em parâmetros DH como esqueleto físico explícito para calcular a pose teórica de referência. Em seguida, introduzem-se características codificadas combinadas de alta dimensão baseadas em funções seno, cosseno e produto factorial de segunda ordem para melhorar a capacidade de representação de erros não lineares periódicos. Depois, utiliza-se uma rede residual de dois ramos para prever independentemente os resíduos de posição e orientação, projetando-se uma camada diferenciável de ortogonalização SVD para satisfazer estritamente as restrições geométricas da variedade SO(3). Finalmente, propõe-se uma estratégia de treinamento progressivo com congelamento gradual de parâmetros para resolver mecanicamente o conflito de otimização causado pelas diferentes dimensões entre posição e orientação. Resultados experimentais mostram que este método reduz o erro médio de posição do Staubli TX2-90L de 0,377 mm para 0,047 mm; em comparação com os algoritmos SVR e BP, a precisão de posicionamento é aumentada em 26,3% e 49,9%, respectivamente. Este método combina alta precisão e interpretabilidade, apresentando bom valor de aplicação na engenharia em áreas como a impressão biológica 3D in situ.

Braço robótico com múltiplos graus de liberdade;Calibração cinemática;Erros não geométricos;Rede residual