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6自由度機器人關(guān)節間隙誤差分析及仿真
作者：
時(shí)間：2014-02-13
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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根據圖6的坐標系建立機器人空間運動(dòng)方程。根據邊線(xiàn)12和邊線(xiàn)34的偏移角度，假定虛擬關(guān)節旋轉2度，其狀態(tài)在運動(dòng)過(guò)程中不發(fā)生變化。進(jìn)行matlab動(dòng)態(tài)仿真，仿真結果如圖7。
圖7 仿真軌跡圖
由圖7的仿真圖與圖5的實(shí)際軌跡圖對比可知，兩者的軌跡走向基本一致；從圖8的z向誤差圖可以得知，機械間隙導致z向有近0.1mm的變化。
圖8 軌跡z向誤差圖
由仿真分析結果可以斷定，軌跡偏移主要由第2關(guān)節的軸承間隙引起。
從直觀(guān)角度分析：
● 關(guān)節間隙導致機器人手臂有一定范圍的滾翻，翻滾角度不變，隨著(zhù)手臂的展開(kāi)偏移誤差不斷增大，導致邊線(xiàn)傾斜。
● z向誤差導致筆尖上下移動(dòng)，線(xiàn)條軌跡不均勻。
結語(yǔ)
本方法將關(guān)節間隙等效為一個(gè)旋轉一定角度的虛擬關(guān)節，在定性分析的同時(shí)，得到關(guān)節間隙對機器人精度的量化誤差。
根據建立的誤差方程求解機器人的逆解，部分關(guān)節軌跡為復數解。說(shuō)明通過(guò)算法對于該誤差的補償很有限，機器人整體機械結構是決定機器人精度的關(guān)鍵因素。
對第2關(guān)節的軸承進(jìn)行調整，軌跡偏移問(wèn)題得到解決，可以繪制出規則的圖形。
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