【摘 要】
：
多平行轴协作机器人因其节约人力成本、稳定性好、安全性高等优点被广泛应用在视觉抓取、点胶涂胶、汽车制造、工件打磨等应用场景,这对机器人的绝对定位精度提出了较高的要求。为提升机器人的绝对定位精度,本文使用分级标定与补偿的方法,基于MCPC方法、关节柔性误差模型和融合虚拟样本的机器学习方法分别进行几何误差、关节柔性误差和残余非几何误差标定与补偿,实现对绝对定位精度的大幅提升。论文的主要研究工作如下:提出
【基金项目】
：
国家重点研发计划变革性技术关键科学问题“大型复杂构件多机器人装备智能协同加工理论与方法”（项目编号:2019YFA0706703）
论文部分内容阅读
多平行轴协作机器人因其节约人力成本、稳定性好、安全性高等优点被广泛应用在视觉抓取、点胶涂胶、汽车制造、工件打磨等应用场景,这对机器人的绝对定位精度提出了较高的要求。为提升机器人的绝对定位精度,本文使用分级标定与补偿的方法,基于MCPC方法、关节柔性误差模型和融合虚拟样本的机器学习方法分别进行几何误差、关节柔性误差和残余非几何误差标定与补偿,实现对绝对定位精度的大幅提升。论文的主要研究工作如下:提出了一种简单的关节柔性误差标定方法,将关节近似处理为弹簧模型,通过设计实验求解关节等效刚度,实现对关节柔性误差的标定。建立了多平行轴协作机器人的MCPC模型,解决了传统建模方法存在的奇异问题,在此基础上基于微分变换原理建立机器人的几何误差模型,并进行了参数冗余性分析,结果表明剔除冗余参数有助于提高参数辨识的鲁棒性。针对残余非几何误差的标定,提出了一种基于虚拟样本生成方法的机器学习标定方法,首先基于整体趋势扩散法、反距离权值法和克里格插值法生成虚拟样本,解决了机器学习数据样本不足、分布不均的问题;然后通过训练梯度增强回归模型,实现了对残余非几何误差的预测与补偿。搭建了多平行轴协作机器人标定实验平台,提出了一种综合关节柔性误差标定、几何误差标定和残余非几何误差标定的分级补偿方法,综合这三级标定方法对工作空间中随机生成的位置点进行分级补偿,得到分级补偿后机器人的平均位置误差从4.131mm下降到0.412mm,精度提升了90.028%,实现了对多平行轴协作机器人的精度提升。
其他文献
数百年来,力学这门古老的学科在走过了经典力学、分析力学之后又在近代发展出了以黎曼几何,辛几何为基本框架的几何力学。另外,随着应用需求的增长,控制理论也在近代得到了长足的发展。一大类的控制问题直接来源于力学,而力学方程本身又是具有独特性质的二阶方程,这使得对力学控制的专门研究很有必要。本文首先介绍了简单力学系统下仿射控制系统的表述,针对系统构形的局部构形可接近性（LCA）和小时间局部构形可控性（ST
展览建筑为公众提供丰富的文化服务,具有很强的公共性。随着时代的发展与城市公共生活的不断扩张,展览建筑的外部空间理应成为城市公共生活的重要载体,成为城市中最具有活力的场所之一,这对于城市活力的塑造具有较大影响。笔者在研究生期间参观了国内多个展览建筑,发现该类建筑具有普遍现象——外部空间无人停留,这样的现象造成了空间的空置与浪费,影响城市活力。针对该现象,笔者查阅了大量文献,发现对于城市活力这一体系的
近年来,光纤传感器以其体积小、质量轻、抗电磁干扰等诸多优点,被广泛应用于航空航天、资源勘探、医疗诊断、生化检测等方面。随着人们对测量精度要求的不断提高,单一透射式或反射式的传统光纤传感器已无法满足高灵敏传感的需求。光纤环形腔衰荡光谱技术（FLRD）以其多次循环吸收的特点,对传感单元的灵敏度有放大效果,被广泛应用于微量检测。不过,由于传统脉冲FLRD中存在脉宽与环长之间的权衡问题,极大的限制了系统的
铝合金因其具备密度小、比刚度与比强度都要接近或高于钢材,并且它们还具备优良的耐热和抗冲击性等优点,在生产和生活中得到广泛使用,铝合金传统加工工艺存在成形极限小、回弹大、容易破损和加工精度低等不足。电磁成形技术利用线圈所产生的时变电磁场,使工件受到洛伦兹力而发生变形,电磁成形技术因其成形极限高、高速率、非接触等特点成为解决现有铝合金加工工艺不足的最具有潜力的技术之一。铝合金的断裂行为对电磁成形技术存
红土是一种区域性特殊土,在我国秦岭-淮河以南区域分布广泛,进行公路、铁路、房屋等工程建设时不可避免会涉及红土。相比于普通的细粒土,红土力学性能较好却具有较差的物理特性和水理特性。在红土中加入土工合成材料形成加筋复合体,是改良红土性质的有效手段之一。目前,关于加筋红土力学性能的研究较少,严重影响了加筋红土在工程中的应用。本文以重塑细粒红土为研究对象,通过一系列室内试验对比分析了未加筋红土和加筋红土的
电子束熔丝增材制造作为一项新兴制造技术,被广泛应用于航空航天、汽车、生物工程等领域。然而,构件在成形时往往会经历多重复杂的热循环过程,导致严重的变形和残余应力集中开裂现象产生。快速准确实现大型结构件的应力变形预测是增材制造的关键所在。但目前,缺乏合适的算法实现大型增材制造结构件的高精高效仿真。针对这一难题,本文提出了一种基于等效热源的大型结构件增材制造应力变形仿真方法,结合能量守恒构建了面向大型结
世界经济的快速增长和化石能源的不断燃烧使得全球对清洁、可再生和可持续能源的需求显著增长。氢气是一种清洁燃料,基于燃料电池技术的固体氧化物电解池（SOEC）电解制氢具有清洁、高效、节能环保等突出的优点,近些年受到了广泛的关注。与传统的氧离子传导固体氧化物电解池（O-SOEC）相比,质子传导固体氧化物电解池（H-SOEC）在相对较低的温度下具有更高的离子电导率和更低的质子导体活化能,因此其操作温度低于
正电子发射断层成像（Positron Emission Tomography,PET）是一种分子水平非侵入式功能成像方法。PET图像能反映人体不同组织器官的代谢信息,恶性肿瘤一般代谢旺盛,在PET图像中呈现出明显的高亮度信号。PET图像中精准的肿瘤分割是癌症早期诊断和临床治疗中的重要步骤。然而,PET图像具有高噪声、低分辨率的特点,而且由于部分容积效应,肿瘤边缘是模糊的,因此PET图像中肿瘤区域的
随着水电开发建设事业的快速发展,我国已规划建成包括金沙江、雅砻江、长江上游、澜沧江等在内的十三大水电基地,水电能源开发利用的重心逐步向梯级水库群联合优化调度管理转移。通过充分挖掘梯级水库水文、库容补偿效益,梯级水库联合优化调度能够提高梯级防洪、发电、航运、供水、生态等综合利用效益,实现流域水资源的高效利用。梯级短期优化调度作为中长期优化调度的最终执行单元,能够直接用于指导梯级水库实际调度运行。然而
为适应未来光网络的灵活可重构需求,本论文研究了基于硅基微环的光滤波器的调谐与重构技术,总结了已有进展,指出在可调方案中通过增加环数提升滤波矩形性的同时会增加调谐难度和器件功耗这一问题,以及在重构方案中尚未将几种常用的多环串并联拓扑集成在同一器件上这一空缺,由此提出了一种具有高形状因子且中心波长与带宽可调的低阶窄线宽带通滤波器,以及一种能集成多种拓扑架构的可重构滤波器。本文的主要内容如下:（1）结合