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五轴并联加工机器人弹性几何误差建模与补偿( Elasto-geometrical error modeling and compensation of a five-axis parallel machining robot )
B Mei F Xie XJ Liu C Yang
并联机器人在机械加工和制造领域具有高效率和高精度的潜力。然而，提高并联机器人的精度仍然是一个重要而富有挑战性的问题，遇到了两个重要的问题。首先，由于忽略了重力引起的弹性变形或静刚度模型的偏差，限制了精度的进一步提高。针对这一问题，提出了一种弹性几何误差建模方法。揭示了结构误差、重力作用下弹性变形和柔度参数误差对位姿偏差的综合影响。在此基础上可建立实际结构误差和柔度参数误差的辨识方程。其次，病态的辨识矩阵和具有各向异性残差的辨识方程会导致辨识结果不准确。针对这一问题，提出了一种加权正则化方法。建立了具有各向同性残差的辨识方程，利用正则化方法可以实现精确辨识。基于所提出的方法，利用激光跟踪器在五轴并联加工机器人样机上进行了误差补偿实验。实验结果表明，补偿后加工机器人的精度得到了显著提高。加工并测量了M1160和S形试件，进一步验证了所提方法的有效性。本文提出的弹几何误差建模方法和加权正则化方法可以应用于其他并联机器人的精度改进。
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