Исследование применения реконфигурируемой системы трехмерного измерения для компенсации ошибок позиционирования промышленных роботов

SHI Yanqiong ,  

MIN Xiang ,  

DAI Eryu ,  

WANG Ping ,  

LU Rongsheng ,  

摘要

В связи с недостаточной абсолютной точностью позиционирования промышленных роботов и высокими затратами, низкой портативностью и сложной адаптацией систем высокоточного измерения ошибок робота для различных сценариев, предложен метод компенсации ошибок на основе реконфигурируемой системы трехмерного измерения, который повышает точность позиционирования робота за счет комплексного учета геометрических и негеометрических факторов ошибки. Во-первых, интегрирована высокоточная измерительная система C-TrackTM|Elite и легкая стереовизуальная система для создания двухмодальной реконфигурируемой измерительной рамки, посредством эллиптической подгонки опорных точек и алгоритма пространственного позиционного сопоставления в сочетании с сферической подгонкой измерительного зонда достигается высокоточное вычисление координат; далее отдельно построены модели ошибки положения робота и ошибки расстояния, введен алгоритм роя частиц для автоматической подгонки экспериментальной вариационной функции Кригинга, построено уравнение прогнозирования ошибок для предсказания ошибок неизвестных поз робота в рабочем пространстве; наконец, проведена компенсация и сравнительная проверка. Эксперименты показали: компенсация ошибок положения на основе высокоточной системы снизила среднюю абсолютную ошибку с 1,0489 мм до 0,1786 мм, повысив точность на 82,97%; после компенсации легкой системы средняя ошибка снизилась с 1,1547 мм до 0,2119 мм, точность повысилась на 81,65%. Подтвержден оптимальный баланс между точностью и стоимостью реконфигурируемой измерительной системы — высокоточная система подходит для высокотехнологичных отраслей, таких как аэрокосмическая, а легкая система удовлетворяет требования точности малых и средних предприятий, обеспечивая новый технический путь для компенсации точности промышленных роботов в различных сценариях.

关键词

Реконфигурируемый;Легкий;Промышленный робот;Кригинг;Прогноз и компенсация ошибок

阅读全文