補正曲面を用いたマニピュレータの力学的キャリブレーション

利用校正面对机械臂进行机械标定

• 批准号: 09750161
• 负责人: 小池 関也
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750161/
• 关键词: ロボットキャリブレーション; 出力誤差直接補償; 弾性変形; 補正曲面; 手先位置測定装置; キャリブレーション; コンプライアンス

(1). 幾何学的キャリブレーションにおいて,局所正方形領域内の補正曲面に用いる誤差関数として,新たに機構の特性を考慮した非線形関数を提案し,その導出法を示した.つぎに誤差関数を求めるための較正点位置の補正後誤差に与える影響を調べたところ,昨年度提案した2重線織曲面では,較正点位置変化による誤差の変動が大きく,角点近傍で最良となるのに対して,今年度提案した機構の特性を考慮した非線形曲面では,較正点位置変化による誤差の変動が小さいことがわかった.(2). 2重線織曲面による手先位置誤差の直接補償法を,力学的キャリブレーションに適用できるように拡張した.すなわち基準負荷による手先位置変化から新たに構成した線織曲面に,使用時手先負荷の基準負荷に対する比を乗じて求めた力学的補正曲面と,無負荷時の誤差から求めた幾何学的補正用曲面との和を補正曲面とする手法を提案した.(3). 機構の弾性をモータ軸のコンプライアンスに等価変換し,コンプライアンスおよび手先負荷を力学的誤差関数の係数とする補正曲面と,(1).で述べた機構の特性を考慮した非線形関数により求めた幾何学的補正曲面との和を補正曲面とする手法を提案した.(4). 上記各手法の有効性を確認するために,2自由度平行四辺形形マニピュレータの計算機キャリブレーションを行ったところ,領域が狭い場合には,2重線織曲面が優れており,領域が広くなるにつれ機構の特性を考慮した手法が有利になって行くことがわかった.そして200mm四方の正方形領域を対象とした場合,2重線織曲面では1/7程度,機構の特性を考慮した補正曲面では1/20程度に誤差を低減できることがわかった.(5). 二つのリニアエンコーダを用いた2次元座標測定装置を製作し,2自由度平行四辺形形マニピュレータを対象とした手先位置誤差の直接補償を行い,提案した各補償法の有効性を実験的に検証した.

(1). The geometric correction curve in the square domain is used to calculate the non-linear relationship and the derivation method is shown. The error of the corrected position of the correct point is adjusted according to the influence of the error. The error of the corrected position of the correct point is adjusted according to the influence of the corrected position of the correct point. The error of the corrected position of the correct point is adjusted according to the influence of the corrected position of the correct point. The error of the corrected position is adjusted according to the influence of the corrected position of the corrected point is adjusted according to the influence of the (2). 2. The direct compensation method for the hand position error on a multi-thread weaving surface is applicable to the dynamic design. The first position of the hand is changed to form a new linear surface. The first load is used to calculate the ratio of the reference load to the mechanical correction surface. The error is calculated when there is no load. The correction surface and the correction surface are proposed. (3). The mechanical behavior of the mechanism is determined by the coefficient of the error relation of the mechanical load and the correction surface of the axis,(1). The characteristics of the mechanism are considered. The geometric correction surface and the correction surface are proposed. (4). Note that each method has the property of confirmation, 2 degrees of freedom parallel quadrangles, 2 degrees of freedom parallel quad In the case of 200mm square square field, the 2-ply thread surface is 1/7 degree, and the characteristics of the mechanism are considered. The correction surface is 1/20 degree, and the error is reduced. (5). 2-D coordinate measuring device is fabricated, 2-DOF parallel quadrilateral coordinate measuring device is fabricated, 2-DOF parallel quadrilateral

项目成果

小池関也,尾崎睦,張 豪眞,下嶋 浩: "平面2自由度マニピュレータの補正曲面による出力誤差の最適補償" 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会論文集. 発表予定 (1999)

Sekiya Koike、Mutsumi Ozaki、Haojin Zhang、Hiroshi Shimojima：“使用平面二自由度机械臂的校正表面优化输出误差”日本机械工程师学会机器人与机电一体化会议论文集。供演示（1999）