曲曲面面面工工工件件件超超超声声声检检检测测测机机-轻工机械.pdf

第２９卷 第５期 轻工机械 Ｖｏｌ．２９Ｎｏ．５ 　 ２０１１年１０月 　 ＬｉｇｈｔＩｎｄｕｓｔｒｙＭａｃｈｉｎｅｒｙ 　 Ｏｃｔ．２０１１ 　 　［研究 ·设计］ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５２８９５．２０１１．０５．００６ 曲面工件超声检测机器人误差补偿分析 曲面工件超声检测机器人误差补偿分析 曲面工件超声检测机器人误差补偿分析 曲面工件超声检测机器人误差补偿分析 曲面工件超声检测机器人误差补偿分析 曲面工件超声检测机器人误差补偿分析 涂春磊，徐志农，杨辰龙，张余斌　　 （浙江大学机械工程学系，浙江杭州　３１００２７）　　 摘　要：针对曲面工件超声波检测过程中，超声检测机器人末端探头位姿误差对检测精度影响的问题。根据超声检测机 器人自身特点，提出基于多关节摄动误差补偿原理逆向求解标定误差模型参数的方法，利用误差模型参数实现对检测中 所有扫描点位姿误差的实时补偿，提高检测的精度。首先，应用ＤｅｎａｖｉｔＨａｒｔｅｎｂｅｒｇ方法建立超声检测机器人的运动学模 型；其次，分析超声检测机器人的误差原因和来源，并利用矩阵微分原理建立误差模型；最后，结合超声检测机器人测距 功能和多关节摄动误差补偿原理得到位姿误差实时补偿方法。通过螺旋桨曲面工件扫描检测实验验证该位姿误差补偿 方法的有效性。图４表４参１０ 关　键　词：超声检测机器人，运动学，多关节摄动，位姿误差补偿 中图分类号：ＴＰ２４２　　　文献标志码：Ａ　　　文章编号：１００５２８９５（２０１１）０５００２３０５ ＡｎａｌｙｓｉｓｏｎＥｒｒｏｒＣｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｏｆＣｕｒｖｅｄＳｕｒｆａｃｅ ＷｏｒｋｐｉｅｃｅＵｌｔｒａｓｏｎｉｃＴｅｓｔｉｎｇＲｏｂｏｔ ＴＵＣｈｕｎｌｅｉ，ＸＵＺｈｉｎｏｎｇ，ＹＡＮＧＣｈｅｎｌｏｎｇ，ＺＨＡＮＧＹｕｂｉｎ （ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒ，ＺｈｅＪｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００２７，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｐｏｓｅｅｒｒｏｒｓｏｆｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｔｅｓｔｉｎｇｒｏｂｏｔｔｅｒｍｉｎａｔｉｎｇｐｒｏｂｅｉｎｔｈｅ ｔｅｓｔｉｎｇｏｆｃｕｒｖｅｄｓｕｒｆａｃｅｗｏｒｋｐｉｅｃｅｓ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆＵｌｔｒａｓｏｎｉｃＴｅｓｔｉｎｇＲｏｂｏｔ，ｔｈｅｐａｐｅｒｐｒｏｐｏｓｅｄｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄｏｆｓｏｌｖｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｅｒｒｏｒｍｏｄｅｌｂａｓｅｄｏｎｍｕｌｔｉｊｏｉｎｔｓｐｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｒｅａｌｔｉｍｅｅｒｒｏｒ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｏｆａｌｌｔｈｅｔｅｓｔｉｎｇｐｏｉｎｔｓｗｉｔｈｈｉｇｈｔｅｓｔｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅｋｉｎｅｍａｔｉｃｓｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｔｅｓｔｉｎｇ ｒｏｂｏｔｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂｙＤｅｎａｖｉｔＨａｒｔｅｎｂｅｒｇｍｅｔｈｏｄ．Ｓｅｃｏｎｄｌｙ，ｔｈｅｃａｕｓｅｓａｎｄｒｅｓｏｕｒｃｅｓｏｆｅｒｒｏｒｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ，ｅｒｒｏｒ ｍｏｄｅｌｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂｙｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｍａｔｒｉｘｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｒｅａｌｔｉｍｅｍｅｔｈｏｄｏｆｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄ ｐｏｓｅｅｒｒｏｒｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｄｉｓｔａｎｃｅｍｅａｓｕｒｅｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆＵｌｔｒａｓｏｎｉｃＴｅｓｔｉｎｇＲｏｂｏｔａｎｄｍｕｌｔｉｊｏｉｎｔｓ ｐｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｔｈ