借助工业机器人和激光跟踪仪等设备,搭建机器人变负载的标定实验平台,分析变负载对机器人末端位置点X、Y和Z三个方向相对位置误差的影响,通过参数辨识分析D-H参数与负载之间的映射关系,拟合二者的误差模型,开发了变负载的机器人参数误差修正界面,预测出任意负载运行时的实际D-H参数,通过与参数辨识获取的D-H模型进行对比验证,发现具有较好的一致性,为后续机器人负载误差实时补偿和实际应用奠定基础。

文章以LR20型6自由度工业机器人为研究对象,建立了机器人运动学的D-H模型,并在运动学方程的基础上推导机器人微分误差模型。利用激光跟踪仪和配套Spatial Analyzer软件设计运动学标定实验,分区选取100个位姿展开标定,通过采用机器人的预标定来提高参数辨识的准确性。针对标定结果,在Matlab中使用递推最小二乘法进行参数辨识,最后进行二次误差补偿。实验结果显示：按照ISO 9283制定的五点检测标准,绝对定位精度能够达到0.5mm,最大值不超过1mm,平均提高了67.12%。表明该方法较为准确、有效。