考虑关节回差的工业机器人精度补偿方法

工业机器人由于绝对定位精度低的缺点一直难以应用于航空航天高精制造领域。影响机器人定位误差的因素较多，对精确建立其误差模型提出了严峻的挑战。现有的建模方法通常将机器人定位误差与其位姿关联，忽略了同一位姿下关节回差对其定位误差的影响。为提高工业机器人绝对定位精度，提出了一种考虑关节回差的工业机器人误差相似度精度补偿方法。基于改进的Denavit-Hartenberg模型建立了包含机器人几何误差、坐标系误差和传动误差的综合辨识模型，利用最小二乘法辨识了关节回差。根据辨识得到的关节回差等参数构建了误差相似度模型，使用3种型号的机器人验证了该方法对提高机器人绝对定位精度的可行性和通用性，最终通过KUKA KR500-3机器人进行了制孔试验验证。试验结果表明，该方法相较于传统方法将机器人定位误差降低了约0.1 mm,精度提高了30%以上，制孔孔位精度从0.701 mm提升至0.134 mm,为有效提高工业机器人的绝对定位精度提供了一种技术手段。