机器人手部瞬时可能位移性质研究.pdfVIP

第8卷第3，{期 锦 州 工 学 院 学 报 Vo1．8No．3．4 1989年 12月 JOURNAL OF JINZHOU lNSTITUTE OF TECHNo 【，oGY December 1889 串联机器人的手部位姿精度分析 苏恩衡 辛绍杰 (机械原理及机械零件教研窀) (燕山大学) 摘 要 应用影响系数法，较 系统地分析 7由输入参数误差、结构参数误 差 、运动副 间隙参数误差和构件弹性 变形所 引起的 串联机器人手部的位姿精度 ， 并运用统计分析法给 出1手部位姿误差范 围的计算公式 。用该法可 以方便地分 析多种原始误差所引起的串联机器人手部的位姿精度 。 ’ 关键词 串联机器人 ，位姿精度 1 输入参数和结构参数误差 一 个6个 自由度的串联机器人机构 (图1)，其输入参数为 ，结构参数为 ，s和m． 单 位向量瓦为转动副的轴线和移动副导路 中心线 ，单位向量 为两个相邻运动副轴线之 间的公垂线。设驱动器的输入参数误差为 △日，结构参数误差为 △面，△ 和 △ 且和 分别为公垂线的始点和终点。 若手部广义输出参数为 q，则 q—y(a，；，，)．当机构没有误差时 ，q是一个理想位置 ； 当机构考虑输入参数和结构参数误差时，实际位置与理想位置就存在一定的偏差。因这种 偏差是微小的，由线性迭加原理和影响系数法 ，手部的广义位姿误差可写为 △q[薯]△+[芸]△ +[--~f-]Ao+[芸]△ (1) 位置误差为 △_f一 [ ]△If+ [Gi]△ + [儡]△ + [暖]△ (2) 姿态误差为 △ 一 [礴]△ + ]△ + Cog3Ab+ [礴]△ (3) 由向量导数的性质或螺旋理论可知 [G：]一 ，a，s．，… ，e]一 [ ] [G]一 C—s。，2，融 ，… ，B]一 CoCo3 CoCo3一 Cu， ， ，…，6]，一面× (面i一一Og) [ ]一 [ l，W一2，W一3，… ， 6]，t— × (DP— OQD [ ]一 [G ]一 C03 丰稿1888年7月8日收到。 l989年(总第27，28期) 苏恩衡等 ：串联机器 ^的手部位姿精度分析 103 囤1 串联机器^ 机构枣数 圉 式 (3)可简化为 △ = [G]A0+ [G]A (4) 在式 (2)，(4)中，∞]为影响系数矩阵．Aa，△ ，△ 和 △ ，为原始误差 ，其中 △ = (△Ⅱ2 Ad △Ⅱ … △d ) △ = (△ A △岛 … △ ) A = (A o1 Ao2 A 如 … A o6) △ = (△ 2 A如 △d … △武 ) 2 间隙参数误差 在串联机器人机构中，由于运动副的动配合要求和工作的机械磨损 ．运动副之间存 在着一定量的间隙，由此必然引起机械误差。 间隙参数误差分析可采用矢量分解原理 。把间隙矢量折算为结构参数的附加量，由此 可求得具有足够运动精度间隙所 引起的手部的位姿误差值 。设间隙参数所 引起的各个构 件的误差为△ ，△面和 △ ，由间隙参数引起手部的位姿误差表达式可写为 △