机床与液压

作者：宋国庆，赵成浩，袁俊杰，张忠海，何广平

单位：北方工业大学机械与材料工程学院；北方工业大学机械与材料工程学院；北方工业大学机械与材料工程学院；北京航天测控技术有限公司；北方工业大学机械与材料工程学院

关键词：运动学;误差分析;灵敏度分析;运动学标定;精度设计

基金：国家重点研发计划前沿科技创新专项资助项目(2019QY（Y）0402）；北京市自然科学基金-北京市教委科技计划联合重点项目(KZ202010009015)

绳索驱动的分段式蛇形空间机械臂通常具有相同结构的模块化关节，能够在狭小空间中灵巧操作，其精度是制约机器人发展的主要因素。为了提高蛇形空间机械臂的位置精度，指导蛇形空间机械臂的精度设计，以单个2-DOF关节为对象，提出一种正则化的运动学标定方法。首先，对具有多重映射关系的2-DOF关节的运动学进行分析，通过矩阵全微分理论建立包含所有几何误差参数的误差模型。然后，对2-DOF关节各部件的所有误差源进行灵敏度分析，依据3σ 原则和理想的位置精度设计指标指导各部件的公差设计。最后，考虑所有的制造和装配误差，采用正则化方法对2-DOF关节进行误差辨识，用于补偿控制器中的名义运动学模型。结果表明，经过修正后的运动学模型的位置精度提高了50%，验证了运动学标定的有效性。

来源：2024年第3期

《机床与液压》期刊编辑部

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