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主办单位:煤炭科学研究总院出版传媒集团、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
现代制造业中,怎样提高工业机器人的定位精度?

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匿名 提出于2020-08-07 15:49
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  工业机器人具有可编程、位置可控和自动运行等特点,被广泛应用于制造业、娱乐及医疗等各个领域,有效提高了产品的加工效率与质量一致性,被誉为现代制造业皇冠顶端的明珠。因此,工业机器人技术在各国科技发展中居重要战略地位,已经成为衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志。

  工业机器人的定位精度对其在工业制造中的应用具有重要影响。工业机器人定位精度过低将直接导致装配过程中的零件发生碰撞;辅助钻孔精度难以满足航空航天领域的需求;焊接轨迹不能满足预定的焊缝要求。工业机器人定位精度是衡量工业机器人运动性能的重要指标之一,对工业机器人的辅助制造水平起关键作用。

  工业机器人定位精度包含重复定位精度和绝对定位精度两部分:重复定位精度是指工业机器人以相同的速度和姿态往复多次运动到空间同一定位点的能力;工业机器人绝对定位精度是指工业机器人实际定位点与理想定位点之间的偏差距离。

  工业机器人定位误差补偿是解决机器人精度不高的一个重要途径,当测量出工业机器人的运动误差后,可通过附加一定控制算法或修改机器人原有控制系统参数来提高机器人的定位精度,进而提高工业机器人的定位精度可靠性。目前常用的误差补偿方法主要包括误差预测补偿和误差实时补偿两类。

  工业机器人定位精度可靠性分析及误差补偿在以下几方面还需要展开深入研究:

  a) 考虑更加全面的不确定因素的影响,从工业机器人运动学模型和动力学模型两个角度出发,建立不确定变量与工业机器人定位精度之间的关系模型,量化不确定变量对工业机器人定位精度的影响,深入挖掘不确定因素对工业机器人定位精度可靠性的影响机制,为工业机器人定位精度可靠性的提升提供指导。

  b) 考虑不确定变量的影响,开展工业机器人定位精度可靠性稳健性优化设计研究,提高工业机器人抵抗一定程度非预期不确定因素干扰的能力,指导工业机器人的设计阶段,提高工业机器人的定位精度可靠性。

  c) 同时考虑工业机器人几何参数及非几何参数误差的影响,研究工业机器人使用过程中各参数随时间的变化规律,采用支持向量机、克里金或神经网络等方法建立可随时间变换的误差代理模型,实现对工业机器人全寿命周期的误差预测补偿。

参考文献:《工业机器人定位精度可靠性研究综述》

发布于 2020-08-07 15:50
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