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| 1 | 基于各向异性误差相似度的六自由度机器人定位误差补偿显示文摘多关节机器人的绝对定位精度远低于重复精度,目前通常采用运动学标定或空间误差补偿来提高机器人定位精度。空间误差补偿通常采用反距离加权来预测定位点的误差并进行补偿,但反距离加权的权值评价单一且各参考点权值过于平均限制了补偿精度的提高,为此,本文基于空间误差相似度提出一种包含距离和方向的定位误差预测和补偿方法。首先,推导出机器人定位误差模型,将机器人工作空间划分为由若干立方体组成的网格,研究在空间网格中定位点与参考点的相对方向与误差相似度的关系,并构建以距离和夹角余弦为误差传递因子的误差传递函数。其次,考虑定位点各坐标轴方向误差和参考点误差的相似性存在较大差异,基于误差传递函数提出一种各向异性的相似度建模和误差补偿方法,利用网格中各参考点的误差分别计算定位点各方向的误差。最后,通过实验对所提方法进行验证,并与传统的反距离加权插值补偿方法进行对比,实验结果表明:经过误差补偿后,机器人定位误差在各坐标轴方向的最大值和平均值都有显著降低,误差最大值和均值由补偿前的1.03 mm和0.30 mm分别降至0.11 mm和0.04 mm,与反距离加权方法相比补偿后机器人定位精度更高、各方向更均匀。 | 高贯斌 牛锦鹏 刘飞 那靖 | 2022 | 光学精密工程2022，30，16： | 6 |
| 2 | 基于虚拟相机的位姿估计研究进展显示文摘物体位姿估计在机器人、无人驾驶、航空航天、虚拟现实等领域有着广泛的应用。主要围绕主流测量系统及方法展开论述,对比分析各类测量系统和方法的差异、优势与缺陷,综述其研究现状、前沿动向和热点问题。相比之下,基于虚拟相机的位姿估计系统具有突出的系统集成度,同时兼顾高精度和低成本;基于深度学习的方法在场景和目标适应性方面表现突出,有望进一步广泛应用于工业场景。最后,从感知场景和对象出发,分析当前位姿估计技术面临的诸多严峻挑战,展望位姿估计技术的研究重点和方向。 | 李安虎 邓兆军 刘兴盛 陈昊 | 2022 | 激光与光电子学进展2022，59，14： | 1 |
| 3 | 基于双目视觉与罗德里格斯旋转的机械臂全工作空间域绝对定位精度提升方法显示文摘机械臂的绝对定位精度较低,目前常采用基于运动回路法的运动学标定来提高机械臂绝对定位精度,但标定空间的大小限制了机器人全工作空间域绝对定位精度。为此,本文提出了一种利用双目视觉及二维棋盘格靶标相融合的机械臂全工作空间域绝对定位精度提升方法。首先,使机械臂单轴转动,利用双目相机记录单轴旋转轨迹,利用罗德里格斯旋转进行空间圆拟合,得到机械臂的旋转轴线,根据D-H法则建立关节坐标系,根据关节坐标系之间的相对位置关系解算出机械臂的运动学参数。其次,通过分析关节实际转角与编码器输出值之间的关系标定关节电机减速比。最后,通过实验对所提方法进行验证,并与多种精度提升方法进行对比。实验结果表明,通过本文方法进行标定后机械臂的绝对定位精度相对标定前提升了67%,在标定空间内外效果一致,可提高机械臂全工作空间域的绝对定位精度。 | 韩彭威 段发阶 李杰 吴凌昊 王霄枫 | 2023 | 光学精密工程2023，31，8： | 1 |
| 4 | 自驱动关节臂坐标测量机轨迹优化显示文摘为了提升自驱动关节臂坐标测量机(后简称为测量机)的测量精度与测量效率,针对其在线测量轨迹优化问题,提出一种基于粒子群算法的轨迹优化方法。首先,基于MDH参数法建立测量机正运动学模型,并利用S形加减法和匀速直线插补法进行混合轨迹规划。其次,以运行时间和运动平稳性为优化目标,利用粒子群算法进行轨迹优化。最后,在MATLAB、ADAMS环境下建立测量机模型进行标准球测量仿真分析,并基于搭建的测量机样机开展标准球测量实验。研究结果表明:采用基于粒子群算法对混合轨迹规划进行优化的方法能够保证测量机在工作时运行平稳,标准球测量时间由62.91 s减至57.35 s,标准球测量半径误差由0.0571 mm降至0.0423 mm。证实该轨迹优化方法能够有效降低测头振动,提高测量机在线测量精度和测量效率。 | 杨洪涛 刘月琪 程晶晶 沈梅 胡毅 | 2022 | 光学精密工程2022，30，16： | 1 |
| 5 | 自驱动关节臂坐标测量机轨迹在线控制模型显示文摘为了提高自驱动关节臂坐标测量机的控制精度,需要研究其轨迹控制方法,提出基于特征融合的自驱动关节臂坐标测量机轨迹在线控制模型。利用机器人(Denavit Havtenbery,DH)法构建自驱动关节臂坐标测量机的DH模型,对坐标测量机的运动学展开分析,提取多个关节臂坐标测量机的轨迹特征,融合上述特征,获得测量机在工作状态下的轨迹变化情况,最后通过笛卡尔空间根据轨迹特征构建轨迹在线控制模型,完成自驱动关节臂坐标测量机的轨迹控制。实验结果表明,所提方法的关节角度跟踪精度高、轨迹控制误差小。 | 彭诚 李隽钰 | 2023 | 信息工程大学学报2023，24，4： | 0 |
| 6 | 基于PLC的工业机器人抗扰动控制系统设计与应用分析显示文摘控制系统的控制能力决定了工业机器人作业的灵活性,传统的工业机器人控制系统存在机械臂跟踪轨迹误差大、扰动大、控制不精确等问题。为解决这些问题,以PLC为基础,对工业机器人的抗扰动控制系统进行了设计。在对其进行运动学分析的基础上,研究了PLC控制系统的硬件结构、信号分配、通信系统,设计了抗扰控制器的,以增强其对干扰的抵抗能力。 | 郭淳芳 | 2023 | 数字农业与智能农机2023，，11： | 0 |
| 7 | 基于复合标定和极限学习机的关节臂式坐标测量机残差建模及补偿显示文摘运动学标定是提高关节臂式坐标测量机精度的主要方法,但运动学标定后的残余误差对其测量精度和稳定性仍有很大影响。本文提出一种基于复合标定和极限学习机的关节臂式坐标测量机残差建模及补偿方法,以提高关节臂式坐标测量机的测量精度。首先,在关节臂式坐标测量机运动学建模和误差建模的基础上,建立了运动学参数辨识模型,并依次进行角度参数辨识、长度参数辨识和长度参数等比例缩放的复合辨识,完成了七自由度关节臂式坐标测量机的运动学标定。其次,通过对标定后残余误差图谱的分析,发现残余误差与测量构型有关联,进而构建了以测量摆角、仰角、距离和转角为变量的测量构型。由于测量构型变量与残余误差存在强非线性关系,提出一种基于极限学习机的残余误差预测和补偿方法。通过实验对本文所提模型及方法的有效性进行验证,结果表明:进行残差修正后关节臂式坐标测量机的单点测量误差最大值由0.061 mm下降到0.044 mm,误差均值由0.023 mm下降到0.017 mm,误差标准差由0.011mm下降到0.007 mm;长度测量误差最大值由0.137 mm下降到0.074 mm,误差均值由0.033 mm下降到0.021 mm、误差标准差由0.037 mm下降到0.019 mm。 | 高贯斌 谢佩 刘飞 那靖 | 2023 | 光学精密工程2023，31，22： | 0 |
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