可变胞并联机械臂样机的研制与误差分析

作     者：荣誉 韩勇 刘双勇 曲梦可 RONG Yu 1,2,3 , HAN Yong 2, LIU Shuang-yong 2, QU Meng-ke 3

作者机构：河北科技师范学院机电工程学院河北秦皇岛066004 中信戴卡股份有限公司装备研制中心河北秦皇岛066004 燕山大学河北省并联机器人与机电系统实验室河北秦皇岛066004 

基　　金：国家科技支撑计划资助项目(No.2015BAI06B01) 河北省高等学校科学技术研究青年基金资助项目(No.QN2015185 No.QN2018024) 秦皇岛市科技计划资助项目(No.201703A003) 河北科技师范学院博士启动基金资助项目(No.2015YB004) 

出 版 物：《光学精密工程》 (Optics and Precision Engineering)

年 卷 期：2018年第26卷第7期

页      码：1698-1707页

摘      要：提出了一种通过驱动副锁定组合实现变胞的超冗余并联机械臂,其基础构型是3-PUPS并联机构,对机械臂进行了误差建模与分析,并通过标定系统测量了机械臂实验样机的定位误差。首先,提出了通过对3-PUPS机构各驱动副的组合锁定实现机械臂变胞的设计思路,从而使机械臂可以根据任务需求改变自身构型和性能;然后,采用含误差源的闭环矢量回路法,建立了机械臂3-PUPS机构的误差传递模型,并以此为基础,分析了机械臂的各误差源对其运动平台输出误差的影响规律;接着,根据各误差源对机械臂的输出误差影响程度,确定了各主要运动副配合零件的加工精度等级及公差,在此基础上研制出机械臂的实验样机;最后,采用一套高精度的工业机器人标定系统对机械臂的实验样机进行了定位误差测量,实验表明:机械臂的运动平台的位置误差均在0.005~0.038mm之间,姿态误差均在0.010~0.044°之间,位置误差比通用式工业机器人的位置重复定位精度0.05mm略有提高,姿态误差与通用式工业机器人的姿态重复定位精度0.045°相当。

主 题 词：冗余 变胞 并联机械臂 误差分析 实验样机 标定实验 

学科分类：081104[081104] 08[工学] 0811[工学-水利类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/OPE.20182607.1698

馆 藏 号：203312480...