仪器仪表学报

作者：温秀兰，李国成，宋爱国，崔伟祥，王直荣

单位：温秀兰,南京工程学院自动化学院南京211167,zdhxwxl@njit.edu.cn,李国成,南京工程学院自动化学院南京211167,,宋爱国,东南大学仪器科学与工程学院南京211196,a.g.song@seu.edu.cn,崔伟祥,南京工程学院自动化学院南京211167,,王直荣,常州市检验检测标准化认证研究院常州213164,

关键词：机器人标定;定位精度;可靠性分析;自适应蒙特卡洛;轴线测量法

几何参数标定是提升工业机器人末端定位精度的有效方法，定位精度是否精确可靠将直接影响机器人作业精度、产品质量及生产安全，开展已标定机器人末端定位精度可靠性分析意义重大。首先，建立了机器人MDH模型，采用轴线测量法对机器人几何参数进行标定。其次，对机器人末端定位精度可靠性分析计算，提出了基于自适应蒙特卡洛法的机器人定位精度评估方法。最后，采用LeicaAT960激光跟踪仪对StaubliTX60机器人在测量重复性、关节运动范围、关节运动步长、关节运动速度等不确定因素影响下进行标定实验，实验结果表明：采用轴线测量法对机器人几何参数标定，定位精度提高了约22.9%，证实了该方法标定机器人几何参数的有效性。同时，在不同测量因素影响下采用自适应蒙特卡洛法及经典蒙特卡洛法对已标定机器人定位精度可靠度计算，结果表明：关节运动范围、关节运动速度和测量重复性对标定机器人定位精度可靠性影响较大。当数值容差取值为0.01及0.02时，采用AMCS获得的定位精度可靠性概率密度函数曲线的平均值、方差、偏度和峰度与由MCS获到结果的最大相对误差分别为1.1%及1.9%，但运算时间约为MCS的1/4及1/9。证实了采用提出的AMCS对机器人定位精度可靠性分析时能够通过设定不同的数值容差来控制算法的收敛速度和精度，适于在实际工程问题的可靠性分析中推广应用。

来源：2025年第8期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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