10、机器人定位误差补偿与运动学校准方法解析

机器人定位误差补偿与运动学校准方法解析

在工业机器人的应用中，定位误差的补偿是提高机器人精度的关键环节。本文将详细介绍基于运动学校准的定位误差补偿方法，包括均匀网格采样法和考虑机器人柔性误差的运动学校准方法。

1. 均匀网格采样法

均匀网格采样法是一种有效的定位误差补偿方法，它通过对不同网格尺寸下的误差进行分析，选择最优的网格尺寸来实现误差补偿。

1.1 采样点规划方法

采样点规划方法包括实验方法、实验点选择、统计方法和实验统计方法。
- 实验方法 ：
- 由于机器人误差表面在空间上是可变的，不同区域的误差补偿对相同变化的响应可能不同。因此，选择待校准区域中的几个代表性区域，包括周边区域和中心区域，分析补偿效果的变化。
- 选择靠近边缘区域和中心区域中心点的点作为网格中心点。
- 选择具有相同中心点的几个立方体，其边长以固定值增加。
- 通过测量选定采样点的网格顶点定位误差，使用误差补偿方法校正测试点的误差。
- 数学分析不同网格尺寸下误差补偿后的定位误差的最大值和标准差，选择满足精度要求的最优网格尺寸。
具体实验步骤如下：
1. 根据区域内的误差分布，选择给定区域内的实验点作为网格中心点。
2. 对于每个网格中心点，确定不同网格尺寸的立方体，并使用误差补偿方法校正定位误差。
3. 对于每个选定的网格步长，分析所有实验点补偿后的定位精度，计算其平均值和标准差。
4. 确定最优网格尺寸。如果一个步长具有相对较小的标准差和相对较长的步长，并且其定位误差满足精度要求，则选择该步长作为给定区域的最优网格尺寸。