7、机器人不确定性与灵敏度分析及传感器融合系统不确定性研究

机器人不确定性与灵敏度分析及传感器融合系统不确定性研究

1. 引言

在机器人领域，不确定性和灵敏度分析对于评估机器人性能以及提高操作精度至关重要。本文将围绕 KUKA KR5 Arc 机器人展开，深入探讨其 DH 参数的灵敏度分析以及传感器融合系统中的不确定性问题。

2. KUKA KR5 Arc 机器人 DH 参数灵敏度分析

2.1 分析设置

在进行 DH 参数灵敏度分析时，考虑了两种情况：
- 情况 1 ：在给定姿态下，保持 $a_i$ 和扭转角 $\alpha_i$ 与算法 3 中提到的相同，关节角 $\theta_i$ 的变化取为 $1^{\circ}$。
- 情况 2 ：将分析扩展到整个工作空间，此时关节角 $\theta_i$ 的范围取为 KUKA KR5 Arc 的关节极限。

2.2 算法步骤

算法 3 用于估计 DH 参数的灵敏度指数，具体步骤如下：
1. 选择输入参数 ：选择用于灵敏度分析的输入参数数量，这里考虑 KUKA KR5 Arc 的 DH 参数。
2. 分配扰动区间 ：为这些参数的扰动值分配区间边界，采用高斯分布为每个 DH 参数分配扰动。长度参数的区间为 $(b_i \pm \delta b)$、$(a_i \pm \delta a)$，角度参数的区间为 $(\alpha_i \pm \delta \alpha)$、$(\theta_i \pm \delta \theta)$。
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