基于作业轨迹约束的机械臂多闭环标定方法

摘要：

为了解决机械臂标定方法成本高、效率低的问题,对低成本的机械臂实时标定方法进行研究.选择低成本的双目相机为测量设备,基于微分变换理论阐述连杆参数误差辨识模型的建立方法;以作业轨迹和靶标可视性作为约束条件,采用逆运动学算法生成测量构型库;在此基础上通过DETMAX优化算法挑选出合适的构型用于建立辨识模型,并提出一种矩阵平衡方法改善模型性态水平;与此同时,还采用K-means聚类算法将所选构型进行划分,以此作为多组中间姿态输入至控制系统生成若干条平滑的作业-标定轨迹;最后,仿真验证了新方法在不同强度测量噪声下的连杆参数误差辨识精度.结果表明:矩阵平衡法将辨识模型观测指数由 10.6 提升至 6.2×104,同时将其条件数由 1.2×103 降低至 37.8,显著改善了模型性态水平;良态辨识模型使得绝大部分连杆参数误差辨识结果不易受测量噪声影响;距离测量噪声标准差由 0.1/3mm提高至1/3mm时,DH误差平均辨识偏差仅由1.1%增大至1.4%.因此新方法能够满足机械臂低成本、实时、高精度的标定要求.

关键词：双目视觉、闭环标定、机械臂、测量构型、实时标定

所属期刊栏目：51

分类号：TH161

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-10-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：6-13