工业机器人的形位检测及精度标定研究

针对传统六自由度机器人进行形位分析与标定研究,采用运动学DH参数法建立机器人运动学位姿模型,利用激光跟踪仪进行机器人空间形位的辨识与减速比数据的采集,结合阻尼最小二乘法进行机器人零位与执行器的标定,通过修改控制器中机器人的末端执行器配置参数,完成传统工业机器人的末端位姿误差补偿,提高了机器人的绝对定位精度。     

基于双目视觉动态跟踪的机器人标定

采用双目视觉动态跟踪技术对自主研发的工业机器人进行运动学标定。区别于以往机器人运动学标定中复杂模型计算,在此利用双目视觉动态跟踪系统的静态测量和动态跟踪等优势特性来跟踪测量机器人的连杆参数误差,结合机器人控制系统开放性特点,运用提出的动态标定原理对机器人实施连杆参数测量、辨识、修正及补偿。实验表明,通过参数反馈补偿,自主研发的机器人的定位误差明显降低,且该方法易于实现,为机器人精度研究提供了可靠依据。     

考虑结构变形的机器人运动学标定及补偿

针对一种3P3R型串联机器人,建立了参考零位模型与DH(Denavit-Hartenberg)模型的混合运动学模型,将直线运动部分与旋转运动部分分开建模,能够更好地描述机器人不同机械结构的几何关系,在此基础上提出了结合几何辨识和参数辨识的两步标定方法.然后,结合机器人的机械结构特点,分析了机器人在操作大型零件过程中的结构变形,并提出了考虑结构变形的运动学补偿模型.最后,使用激光跟踪仪完成了机器人标定实验,通过对比空载和加载情况下的定位误差,验证了运动学标定和补偿的效果.结果表明,混合运动模型采用两步参数辨识能够在空载情况下取得较高的标定精度,而运动学补偿模型则能够在加载情况下对运动学进行较好的变形误差补偿.     

基于改进布谷鸟算法的机器人位置精度性能提升方法研究

主要解决工业机器人在高端制造领域精度性能不足的问题。首先阐述了工业机器人误差模型的构建方法，将机器人运动学参数、关节减速比参数、耦合比参数进行统一建模；其次，提出了一种改进的布谷鸟搜索算法(Cuckoo Search Algorithm, CSA)的优化多参数辨识方法，利用对数调整系数修正Levy搜索步长，提升CSA优化算法的收敛性和精确性。为了验证提出的误差模型和优化方法的有效性，构建了串联型工业机器人标定实验系统。通过在Staubli TX60机器人的运动空间内测量160个测量点，分别构成辨识点集和验证点集。实验结果表明，待标定机器人的平均综合位置误差降低了86.7%以上。说明提出的误差模型和优化方法能够较好地提升工业机器人的精度性能。     

基于多种群协同进化算法的绳索牵引并联机器人末端位置误差补偿

对于绳索牵引并联机器人来说,影响其末端位置精度的模型不确定性主要包括几何参数误差和非几何参数误差.这两种不同类型的误差具有非常强的非线性且相互耦合,难以通过传统的标定手段来进行参数标定.针对这一问题,提出了一种基于神经网络的末端位置误差补偿方法.将两种不同类型的参数误差等效视作伪误差,通过神经网络来逼近伪误差造成的末端位置误差曲线,建立末端位置误差与绳索长度之间的映射关系,并在关节空间中进行位置误差补偿.为了提高神经网络的拟合精度,设计了基于多种群协同进化算法和反向传播算法的神经网络优化方法,该优化方法能够同时优化网络的权值、阈值和结构,提高神经网络的泛化能力和拟合精度.在实际3自由度绳索牵引并联机器人上进行了位置误差补偿实验,结果表明补偿后的位置误差均值从6.64 mm下降到1.08 mm,轨迹误差均值从7.5 mm下降到1.6 mm,末端位置的精度得到了显著提高.     

基于末端转角误差的并联机器人零点标定方法

针对一种4自由度高速并联机器人（Cross-IV机器人）的零点标定问题,提出了一种基于末端转角误差信息的快速零点标定方法．基于机器人的单支链闭环矢量方程,建立了零点误差全集与末端误差之间的映射模型．通过对误差传递矩阵的分解,在仅利用旋转编码器对末端转角误差进行测量的基础上,构建了该机器人的快速零点误差辨识模型．为进一步最大化测量效率及提高辨识矩阵的鲁棒性,提出了一种优化的测量点选择方案．通过仿真详细验证了该零点标定方法的鲁棒性与准确性．基于激光跟踪仪的验证实验表明,经标定后机器人末端位置误差降低至1.312 mm,转角误差降低至0.202°,标定结果表明该零点标定方法简单、有效．     

基于距离精度的机器人5参数位置误差模型

随着机器人离线编程技术的应用，对机器人的位置误差的要求提高了，但在应用传统的方法进行位置误差的标定和补偿时，要涉及到测量系统坐标系与机器人基础坐标系间的变换。由于这一过程很难精确完成，容易引入误差，本文利用距离精度的定义，建立了机器人的距离误差模型，该模型可以避免坐标转换带来的误差，此外，由于精确的几何模型对于机器人精度标定的提高有很大的影响，所以本文将针对传统DH参数的不足之处，采用修正的5参数的MDH模型作为机器人的运动学模型，最后本文对位置误差进行了补偿。     

基于参数与非参数模型结合的双臂机器人协作定位精度提升方法

双臂协作机器人系统具有效率高、负载大、协同能力强等优点,但双臂作业性能及质量不但受单臂定位精度的影响,而且受双臂协作定位精度的影响,因此,本文提出了一种基于参数与非参数模型相结合的运动学标定方法。首先,基于MDH(modified Denavit-Hartenberg)方法建立机器人运动学模型和参数误差模型,去除模型中的耦合参数并基于迭代最小二乘法辨识几何参数误差;其次,针对传统的非几何误差补偿方法只能在标定坐标系建立关节位置与末端位置误差之间的映射关系的问题,提出一种改进的非几何误差补偿方法补偿机器人本体非几何误差;再次,基于距离误差辨识双臂基坐标系转换矩阵的参数,补偿双臂几何误差与非几何误差;最后,通过实验验证方法的正确性和有效性。结果表明所提出方法将UR10和UR5机器人的平均定位误差减小至0.170 9 mm和0.050 9 mm。双臂平均协作定位误差减小至0.167 6 mm,与基于参数模型的方法相比协作定位精度提升了27.7%,验证了该方法的优越性。     

地面三维激光扫描仪误差分析及标定

提出一种基于距离误差辨识的地面三维激光扫描仪标定方法,介绍了仪器的结构及光路系统,进而分析了仪器的各项系统误差,并设计了误差标定算法。标定过程中,在较大范围内布置多个靶标,利用地面三维激光扫描仪在距离靶标不同位置处测量靶标的空间坐标,计算得到任意两个靶标的距离值。根据标定算法辨识仪器修正参数,该标定方法不需要获得靶标的空间坐标,无需进行扫描仪坐标系与世界坐标系的转换,大大减少了标定参数的数量。标定试验及精度验证试验表 明,距离仪器10m、20m、30m附近的点位测量精度分别为±2.7mm、±2.9mm、±4.1mm。满足±(2+L/10000)mm的精度指标要求。该标定方法操作简便、对标定条件要求低,具有较强的实用性。     

一种新的机器人机构距离误差模型及补偿算法

在标定机器人绝对位置精度和实施误差综合补偿过程中,必然涉及到测量系统坐标系与机器人基础坐标系间的变换.由于这一变换很难精确测定.从而给机器人绝对位置精度标定与误差补偿带来了难以克服的困难.本文首次提出了一种新的机器人机构距离误差计算模型及补偿算法,论证了距离误差同样可以作为机器人绝对位置精度的一种度量.利用该模型和算法对机器人进行误差分析和实施误差综合补偿,可避开上述测量系统与机器人系统间的坐标变换,从而简化了机器人绝对位置精度的标定过程,为提高机器人的绝对位置精度开辟了一个新的简便的途径.     

基于H.263技术的差错掩盖和交互差错修正技术

随着通信和计算机技术的发展，基于不可靠网络的视频图象的通信受到了越来越广泛的应用。因此，视频传输中的差错控制技术和差错掩盖技术也显得越来越重要。本文提出了一种精确的差错恢复方案．即将精确差错跟踪和差错掩盖技术相结合的方案，不仅通过帧内编码刷新技术终止了差错的继续传播，而且利用图象和视频特性，在解码器端采
采用差错掩盖技术恢复受损图象。通过在H．263编解系统中的实验表明．这种方法对改善出现差错的视频信号非常有效．     

Solid Modeling Error : Analysis and Compensation

ＳｏｌｉｄＭｏｄｅｌｉｎｇＥｒｏｒ：ＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＣｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ①ＸｕＺｈｉｇａｎｇＨｕａｎｇＫｅｚｈｅｎｇＡｉＸｉｎｇＳｈａｎＬｉａｎｙｅＣｏｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉ...     

基于MATLAB和VB的平面度、圆度、球度形状误差评定的软件设计

形状误差是实际形状相对其理想形状的偏差,关系着工件的质量,针对平面度、圆度、球度等不同的形状误差,先后出现了许多新的算法.采用计算简便、运算速度快、广泛应用于各种形状误差的评定的最小二乘法;运用MATLAB语言编写误差的计算程序,在Visual Basic环境下开发了软件系统的用户界面程序,同时编写VB与MATLAB之间的接口程序,完成这两种软件之间的调用.通过与现有最小区域法的计算结果相比较验证程序的正确性,便于在工程实际中推广应用.     

VB中错误处理程序的设计

大多数VB程序员编程时总是将注意力在功能上,很少提供有效的错误处理程序。本文针对这个问题介绍了编写错误处理的几种方法,并给出了实例。     

VB处理运行时错误方法的应用

通过分析应用程序运行产生的各种运行时错误,指出了只有通过编写错误处理程序才能解决这些问题;设计了设置错误捕获、编写错误处理程序、退出错误处理程序、错误处理顺序、自动生成错误等具体方法及步骤。     

一种抑制硬盘自伺服刻写中径向误差传播的方法

磁头和数据道的相对位置是通过分析伺服信息得到的.因此伺服信息必须在硬盘生产过程中被写入.传统的伺服信息刻写过程需要借助伺服道刻写机和净房环境,这些都会使硬盘的生产成本增加.快速增长的磁道密度也给伺服信息的刻写带来很大压力.自伺服刻写能够使用硬盘自身的组件来完成伺服信息的刻写过程,因此提高硬盘的生产效率.讨论了硬盘自伺服刻写过程和其中的关键问题,分析了自伺服刻写原理及其带来的径向误差传递现象.径向误差是由于噪音扰动、"种子"磁道的缺陷和与上一磁道的高度依存性引起的.比较了现行的两种抑制自伺服刻写中误差传播的办法,分析了它们存在的问题,然后提出了一种加权型校正信号的产生方法,并从理论上和仿真条件下证明了该方法的正确性和优越性,它能同时减少磁道绝对径向误差和相对径向误差.     

浅谈计算机的基本维护

本文概述了计算机故障分析与诊断的原则,提出一些比较常见的软、硬件方面的故障诊断及处理方法。     

虚拟测试系统的测试误差分析

在测试系统中,测试误差影响测试数据的精度.消弱其对测试结果的影响是至关重要的.首先讨论了随机误差的分布、测度,然后建立两种数据模型:基于LabVIEW平台的参数测试系统观测数据模型和理想数据模型.以此模型为基础,分析数据中的系统误差和研究系统误差的检验方法.提出了基于后验检验统计的系统误差检测法.最后修改观测数据的模型.结合此模型研究系统误差和随机误差的评定指标.     

基于超声影像导航的肝癌消融机器人系统的误差传递

建立了基于超声影像导航的肝癌消融机器人系统误差传递模型．该系统主要由超声影像设备、导航 软件子系统、定位装置和穿刺机器人四个模块组成．机器人系统首先通过三维超声重建、术前模型和术中实体的 配准以及定位装置和机器人之间的坐标转换将肿瘤的目标靶点转化到机器人坐标系中,然后再控制机器人运动到 指定的靶点位置进行治疗．首先分析上述流程,指出误差源．然后,利用齐次变换矩阵的微分矩阵建立靶点映射 误差传递模型,并通过仿真实验验证了靶点误差模型的正确性．最后,对系统进行了精度测试实验,实验结果表 明该系统的总体误差小于5 mm,满足消融治疗肝癌的需求,能有效地提高肝癌的治疗效果．     

分析方法的系统误差和允许误差

本文对大多数方法存在系统误差和实验室间的系统误差作了研究,把实验室间系统误差随机化后,作为随机误差处理。阐明了这两项误差对制订允许误差的影响。并给出了估算方法、系统误差及制定允许误差的公式和程序,由此计算出的结果比较符合实际。