机械工程学报

作者：杨继之, 乐毅, 张加波, 周莹皓, 赵长喜, 陈钦韬

单位：1. 中国空间技术研究院北京卫星制造厂有限公司 北京 100094;2. 清华大学机械工程系 北京 100084

关键词：移动机器人,精度提升,采样点优化,实时补偿,误差映射模型；

基金：国家自然科学基金资助项目(52075533，62003346)。

移动机器人作为解决大型复杂构件原位加工的有效技术途径，其定位精度直接影响产品加工质量和效率。为此，基于数控系统驱动工业机器人的控制架构，提出一种定位精度实时补偿方法。通过拉丁超立方体采样实现机器人关节空间采样点选取，并通过计算采样点集偏差优化采样点集的空间均匀性；建立机器人关节空间与末端位置误差多元非线性映射模型，通过回归系数的求取实现模型结构的简化，基于采样点集完成模型预测精度评估；基于商用数控系统实现机器人工具中心点(Tool center point，TCP)度实时补偿，验证机器人工作空间内不同位姿下TCP点位置误差，通过直线插补轨迹准确度验证了补偿实时性和稳定性。试验结果表明，数控系统驱动的工业机器人定位精度综合误差的最大值由补偿前的1.635 mm降低到补偿后0.334 mm，降低了79.6%，补偿前后的轨迹准确度并未发生明显变化，证明上述方法的有效性和正确性，为移动机器人的应用推广奠定基础。

来源：2022年第14期

《机械工程学报》期刊编辑部

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