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基于局部线性回归的机器人运动学标定方法及标定装置制造方法及图纸

技术编号:29938897 阅读:44 留言:0更新日期:2021-09-04 19:20
本申请公开了一种基于局部线性回归的机器人运动学标定方法及标定方法,首先确定机器人的几何误差模型;进一步根据测量噪声方差矩阵对几何误差模型加权处理;最后基于局部线性回归方法估计在任意位姿处的几何误差并预测相应的定位误差,实现运动学标定的效果,降低了传统方法在大工作空间内的标定残差。了传统方法在大工作空间内的标定残差。了传统方法在大工作空间内的标定残差。

【技术实现步骤摘要】
基于局部线性回归的机器人运动学标定方法及标定装置


[0001]本申请涉及机器人标定
,特别涉及一种基于局部线性回归的机器人运动学标定方法及标定装置。

技术介绍

[0002]由于制造、装配等因素产生机器人的几何误差,会导致机器人的定位精度降低,进而导致机器人的工业应用受到限制,因此在出厂之前需要对机器人进行运动学标定。通常运动学标定方法是通过建立的几何误差模型,通过测量多组机器人末端执行器位姿,利用理论和实际的位姿偏差来进行辨识几何误差,进而修正机器人运动学模型来提高机器人末端定位位姿精度。
[0003]过去的研究将运动学标定问题分为几何误差建模、测量、辨识和补偿四个部分,其中几何误差模型和实际结构模型的偏差是造成运动学标定后仍有残差的重要因素,这其中最主要的问题在于实际模型中存在非几何误差如关节变形、传动误差等以及模型线性化等造成的误差,这些未建模的误差存在建模复杂、验证困难等问题。
[0004]考虑到这些未建模误差尽管导致整体上标定后残差的分布较大,从而使得运动学标定效果不佳,但通常具有一定的局部性,即局部上的残差变化较本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于局部线性回归的机器人运动学标定方法,其特征在于,包括以下步骤:S1,建立机器人的几何误差模型,根据所述几何模型得到位姿误差分量的定位误差特征向量;S2,确定所述机器人的测量噪声方差矩阵,根据所述测量噪声方差矩阵对所述特征向量进行加权;S3,基于局部线性回归方法估计在任意位姿处的几何误差并预测相应的定位误差,以对所述机器人进行标定。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述S1进一步包括:建立所述机器人的几何误差模型为:δ
E
=M(q)∈其中,为机器人终端执行器的位置姿态误差,代表共有n项互不相关的几何误差,M是相应的误差传递矩阵,表示∈中的几何误差对机器人终端执行器的位置姿态误差的影响,是机器人驱动轴位移向量q的函数;根据所述几何模型得到位姿误差分量的定位误差特征向量根据所述几何模型得到位姿误差分量的定位误差特征向量其中,e
i
是相应分量的单位向量。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述S3进一步包括:通过测量得到多个测量位姿的位姿误差,获得对应的加权定位误差特征向量;对于任一位姿的任一加权定位误差特征向量,计算其余测量位姿中任一加权定位误差特征向量的距离;对于任意位姿的任一加权位姿误差分量,通过局部线性回归和几何误差模型进行预测;根据各个预测的加权位姿误差分量得到所述机器人在该位姿的定位误差预测值;通过运动学标定的误差补偿方法,基于上述预测确定的定位误差,进行驱动轴指令的补偿。4.一种基于局部线性回归的...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴军叶豪于广
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:

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