面向超大船体外表面的喷涂机械臂研究中机械臂标定及主要性能测试实验

喷涂机器人的精度性能主要受加工精度、装配精度等影响。为了减少这些误差的影响，要在机械臂的软件控制中对这些误差进行补偿，目前主要从机械臂的DH参数进行补偿，保证机械臂的定位精度。

当跟踪头发射的激光束被靶镜反射回来时，激光跟踪仪通过测量俯仰角和水平方位角，以及半径距离来确定反射镜中心点的球坐标。测量过程中获得的点的坐标由软件Spatial Analyzer记录，软件Spatial Analyzer具有记录测量点坐标、数据拟合成圆、直线、平面等强大的数据处理功能。

5.5.2.1机械臂运动学参数标定

机械臂的运动学参数主要为DH参数的标定，即机械臂各关节轴线之间的关系，具体标定过程为:

(1)以激光跟踪仪跟踪头所在位置为测量的世界坐标系，在关节1旋转处贴靶镜，控制机械臂关节1缓慢旋转，用激光跟踪仪测量旋转过程中靶镜所在世界坐标系的位置，理论上测量三个点便可以拟合出关节1的截面圆，为减小测量误差，提高标定数据的准确性，可以测量6~7个点，通过软件Spatial Analyzer的数据处理功能可以拟合出关节1的轴线位置。

(2)将靶球贴到随关节2旋转处，按照(1)方法测量关节2圆周截面，拟合得到关节2轴线，由此便可以得到关节1与关节2轴线的相对位置关系，从而获得所需的运动学参数。

(3)保持激光跟踪仪的测量头位置不动，反复按照(1),(2)步骤对机械臂剩余关节进行测量，便可以得到所需的全部运动学参数。

表3-1为机械臂理想的D-H参数，按照上述测量过程测量的数据，经数据处理后可得机械臂实际D-H参数，如表5-1所示。

到点运动、机械臂末端连续运动、末端直线运动等。

关节空间运动模式通过给定机械臂各关节的运动速度与相对位置角度，根据编码器的反馈当前位置对各关节电机进行控制。世界坐标运动模式需要根据用户给定的末端的位置和姿态，对其进行机械臂的逆运算，确定各关节转动的角度，并对当前末端位置与目标位置进行轨迹规划，根据编码器反馈数值对机械臂的运动进行控制。