为了提高6-UPS并联机构的运动学精度,提出一种利用Levenberg-Marquardt算法(LM)对6-UPS并联机构进行标定的方法。首先用微分法建立6-UPS并联机构的误差模型;然后给定机构理论位姿,测量其实际位姿;构造位姿残差方程,采用LM辨识其实际运动学参数;最后用此参数修正机构的运动学模型。分别用Gauss-Newton(GN)算法和LM进行标定仿真,仿真结果显示LM的辨识效果较好。用激光跟踪仪和LM进行标定实验,标定后机构位置和姿态精度均提高了一个数量级,表明该标定方法能够有效提高并联机构运动学精度。

为了获得精确的并联机器人动力学模型,以6-UPS并联机器人为研究对象进行了参数辨识。通过牛顿-欧拉法结合并联机构的对称性和各关节的重复性,简化了6-UPS并联机器人的动力学模型,并转换成了关于基参数集的线性形式。为了提高辨识精度,提出将机器人的惯性参数和摩擦参数分步辨识的策略并对比了不同摩擦模型的辨识效果。通过运行不同轨迹的辨识实验对比驱动力与预测力的误差大小来验证辨识效果,结果表明,惯性参数和摩擦参数分步辨识能提高辨识精度,Daemi-Heimann模型相比于库仑-黏滞摩擦模型的辨识结果精度更高。