机床与液压

作者：沈涛，朱维兵，王强，廖璘志

单位：宜宾职业技术学院智能制造学院；西华大学机械工程学院；西华大学机械工程学院；宜宾职业技术学院智能制造学院；宜宾职业技术学院智能制造学院

关键词：机器人加工;姿态精度;视觉引导;误差补偿

基金：宜宾职业技术学院科研项目（24ZRYB-04）；2021年宜宾职业技术学院创新团队项目(ybzy21cxtd-01)

针对机器人串联配置导致的加工精度不足的问题，提出一种视觉导引的误差补偿控制策略。分析视觉传感器跟踪坐标系的建立方法对姿态测量误差的影响，并对建立方法进行优化。设计模糊PID控制器，通过机器人传感器接口与控制器集成，实时引导机器人到达期望姿态。最后，分别在空载运动、钻孔和铣削场景进行了实验，验证所提方法对提高机器人位姿精度的有效性和可行性。实验结果表明：在空载点对点运动中，补偿后位置误差最大值由1.11 mm降至0.04 mm（降幅96.4%），均方根误差（RMS）从0.78 mm降至0.03 mm（降幅96.2%）； x、y、z轴角度误差最大值分别降低66.7%、99.5%、66.7%。线性轨迹实验中，位置误差最大值由0.48 mm降至0.05 mm（降幅89.6%），y轴角度误差RMS值降低92.9%。钻孔实验中，位置与轴向误差最大值分别降至0.08 mm（降幅88.7%）和0.03°（降幅72.7%）。铣削实验中，补偿后轨迹平均位置误差由1.35 mm降至0.04 mm，最大误差仅0.12 mm，最小误差达0.003 mm。综合来看，该方法在空载、钻孔及铣削场景下，位置误差降幅均超88%，角度误差降幅达50%~99.5%，显著提升机器人位姿精度，验证了视觉闭环反馈与模糊PID控制的有效性。

来源：2025年第11期

《机床与液压》期刊编辑部

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