多关节焊接机器人轨迹误差补偿解耦分析.PDF

第 3 4 卷第 10 期 焊 接 学 报 Vol． 3 4 No． 10 2 0 1 3 年 1 0 月 TＲANSACTIONS OF THE CHINA WELDING INSTITUTION October 2 0 1 3 多关节焊接机器人轨迹误差补偿解耦分析 1 2 1 1 李雪琴 ， 蒋红海 ， 殷国富 ， 胡晓兵 ( 1． ， 610065; 2 ． ， 650504) 四川大学 制造科学与工程学院 成都 昆明理工大学 机电工程学院 昆明 : ， ， 摘 要 由于多种误差源的影响 机器人焊枪末端往往不能按照预定轨迹运动 提出输 ， ， 入附加运动法对各运动关节进行补偿 使焊枪末端产生相应的微小摄动 从而抵消位姿 ． 6Ｒ ， 误差 因为 焊接机器人各关节运动副 间存在一定的耦合关系 通过分析焊接机器人 ， ， ， 各坐标系间位姿变换关系 基于小误差运动假设 建立了误差补偿模型 通过该数学模 型可解耦出各关节所需要 的补偿摄动量． 仿真验证了所提解耦方法 以及建立模型的正 ． ， ， 确性 结果表 明 该算法能有效降低焊枪末端位姿误差 为焊接机器人位姿精度控制提 供了有效 的理论依据． 关键词: 焊接机器人; 解耦; 误差补偿; 精度 中图分类号: TP242; TG409 文献标识码: A 文章编号: 0253 － 360X( 2013) 10 － 0063 － 04 李雪琴 0 序 言 1 焊接机器人运动副误差原理 焊接机器人运动位姿精度是反映机器人性能的 多关节焊接机器人是 由一系列运动副 串联构 ， 、 ， 一个重要指标 也是确保焊接机器人能正常工作 实 成 机器人的每个连杆都可以用 四个运动学参数来 ［1］ ， ， ， 现高精度焊接要求 的保证 由于各种原 因焊接机 描述 其中两个参数用于描述连杆本身 另外两个参 ［7］ ， ． 器人焊枪的实际位置往往会偏离理论位置 造成焊 数用于描述连杆之间的连接关系 在理想无误差 接误差 ， 、 ， 1 ， 1 研究误差识别 误差补偿解耦技术是提高精 情况下 移动关节有 个平移 自由度 转动关节有 ． ， 、 、 ， 度 的有效途径