基于PSO算法的工业机器人绝对距离自标定方法

陈 爽，张 桥

（江西理工大学 机电工程学院，赣州 341000）

0 引言

工业机器人是一种具有很高的重复精度的多关节机械臂，通常采用D-H法来计算机器人末端位姿。机器人厂家一般以设计参数作为机器人的D-H参数，造成机器人末端位姿存在偏差。对机器人进行标定是提高精度最实用的方法，通常包括建模、测量、识别和补偿四个步骤[1～3]。

国内外众多学者对机器人的标定方法开展了相关研究工作，最直接的方式值采用高精度测量仪来标定，如任永杰等人[4]采用轴线测量法测量出各关节轴线扭转角后，再使用激光跟踪仪对D-H参数中其它误差进行标定使IRB2400机器人定位误差平均值从0.8776降低到0.1878。杜亮等人[5]利用激光跟踪仪对机器人末端位姿进行测量，再通过剔除D-H法中不可辨识的参数建立误差模型，对机器人进行辨识和补偿，使机器人定位误差平均值从2.5350降低到0.3582。戚祯祥等人[6]提出了基于机器人位置矢量误差模型的标定方法，使用激光跟踪仪跟踪机器人末端，利用广义矩阵计算出机器人末端误差向量的最小二乘解，对六关节工业机器人进行了标定，使机器人定位误差平均值从1.1677降低到0.2509。这种类型的标定方法需要较为昂贵的标定设备以及熟练的操作人员；近年来，由于光学测量技术的发展，立体视觉标定[7,8]方法也正在兴起。采用视觉系统进行标定在原理上和前者基本一致但相对于前者来说降低了大量成本。为了降低标定成本以及操作难度，许多学者开始研究机器人的自标定算法。……