仪器仪表学报

作者：郭万金，李锦辉，郝钦磊，曹雏清，赵立军

单位：郭万金,1. 长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室, 2. 芜湖哈特机器人产业技术研究有限公司, 3. 埃夫特智能装备股份有限公司,,李锦辉,1. 长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室,,郝钦磊,1. 长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室,,曹雏清,2. 芜湖哈特机器人产业技术研究有限公司, 4. 长三角哈特机器人产业技术研究院,,赵立军,4. 长三角哈特机器人产业技术研究院, 5. 哈尔滨工业大学机电工程学院,

关键词：机器人运动学标定;测量构型优化;病态参数分离;DETMAX-IDE算法;位置误差模型

基金：国家自然科学基金面上项目(52275005)、中央高校基本科研业务费专项资金项目(300102253201)、安徽省博士后研究人员科研活动经费资助项目(2023B675)、安徽省教育厅科学研究重点项目(KJ2020A0364)、中国博士后科学基金(2022M722435)项目资助

针对一种高灵巧性机器人及其连杆参数高敏感性与高定位精度需求,为解决机器人运动学标定随机测量构型存在绝对定位精度低、参数辨识效果及标定结果鲁棒性较差的问题,提出一种病态参数分离与DETMAX-改进差分进化(DETMAX-IDE)算法的机器人运动学标定测量构型分步优化方法。首先,建立机器人位置误差模型。其次,建立一种可观性综合指标,评价不同机器人标定测量构型的总体可观测性和灵敏度。最后,分离机器人运动学位置误差模型的病态参数,建立测量构型优化目标函数和约束条件,提出一种基于DETMAX算法与改进差分进化算法结合的分步迭代优化算法(简称为DETMAX-改进差分进化算法,简写为DETMAX-IDE算法),开展机器人运动学标定测量构型分步迭代优化。通过机器人运动学标定仿真与实验,验证了所提方法的有效性。实验结果表明,与随机测量构型相比,所提方法对应的机器人绝对定位精度的平均值和均方差分别降低了62.09%和62.45%。

来源：2024年第2期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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