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基于六自由度工业机器人误差模型和交叉辨识方法及装置

申请号: CN202311330263.4
申请人: 北京科技大学; 北京科技大学顺德创新学院
申请日期: 2023/10/16

摘要文本

本发明公开了一种基于六自由度工业机器人误差模型和交叉辨识方法及装置,涉及工业机器人校准技术领域。包括:获取待辨识的几何参数,将几何参数分为线性参数和非线性参数;构建几何参数误差模型;根据几何参数交叉辨识方法以及几何参数误差模型,对线性参数和非线性参数进行交叉辨识,得到几何参数的辨识结果。本发明通过引入工具坐标相对于法兰坐标系、基坐标系相对于测量坐标系的标定误差,建立了更完善的工业机器人几何参数误差模型。同时,设计了基Levenberg Marquardt算法的交叉辨识策略,能准确标定工业机器人的实际连杆结构参数,从而提高工业机器人末端位置精度和姿态精度。

专利详细信息

项目 内容
专利名称 基于六自由度工业机器人误差模型和交叉辨识方法及装置
专利类型 发明授权
申请号 CN202311330263.4
申请日 2023/10/16
公告号 CN117067221B
公开日 2024/2/9
IPC主分类号 B25J9/16
权利人 北京科技大学; 北京科技大学顺德创新学院
发明人 劳达宝; 全永彬; 王方; 刘雨坤; 王浩宇
地址 北京市海淀区学院路30号; 广东省佛山市顺德区大良致慧路2号

专利主权项内容

1.一种基于六自由度工业机器人误差模型的交叉辨识方法,其特征在于,所述方法包括:S1、获取待辨识的几何参数,将所述几何参数分为线性参数和非线性参数;S2、构建几何参数误差模型;S3、根据几何参数交叉辨识方法以及所述几何参数误差模型,对所述线性参数和非线性参数进行交叉辨识,得到几何参数的辨识结果;所述S2中的几何参数误差模型的构建过程,包括:S21、定义工业机器人校准过程中的坐标系及坐标系间的变换关系;定义用于表示坐标系间的变换关系的旋转参数和平移参数;其中,所述坐标系包括:测量坐标系MCF、基坐标系BCF、关节坐标系JCF、法兰坐标系FCF和工具坐标系TCF;S22、利用改进的DH参数MDH模型描述工业机器人的连杆结构参数,建立相邻两关节的坐标系间的变换关系,并通过顺序相乘计算工业机器人的正向运动学方程;S23、根据所述坐标系间的变换关系以及正向运动学方程,计算工具坐标系在测量坐标系下的名义位姿,并与实际测量到的位姿进行比较,得到工具末端的位姿误差;S24、根据所述旋转参数和平移参数,计算法兰坐标系相对基坐标系的第一微分变换矩阵、基坐标系相对测量坐标系的第二微分变换矩阵以及工具坐标系相对于法兰坐标系的第三微分变换矩阵,根据所述第一微分变换矩阵、第二微分变换矩阵、第三微分变换矩阵以及所述工具末端的位姿误差,得到工具坐标系相对于测量坐标系的微分变换矩阵,进而建立工业机器人的几何参数误差模型。