留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

重载精密机械手末端误差的多目标优化

马翔宇 罗天洪 周小勇 杨武成 李阿为

马翔宇, 罗天洪, 周小勇, 杨武成, 李阿为. 重载精密机械手末端误差的多目标优化[J]. 机械科学与技术, 2018, 37(5): 715-720. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2018.0510
引用本文: 马翔宇, 罗天洪, 周小勇, 杨武成, 李阿为. 重载精密机械手末端误差的多目标优化[J]. 机械科学与技术, 2018, 37(5): 715-720. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2018.0510
Ma Xiangyu, Luo Tianhong, Zhou Xiaoyong, Yang Wucheng, Li A'wei. Multi-objective Optimization of Error in Heavy-load Manipulator[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2018, 37(5): 715-720. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2018.0510
Citation: Ma Xiangyu, Luo Tianhong, Zhou Xiaoyong, Yang Wucheng, Li A'wei. Multi-objective Optimization of Error in Heavy-load Manipulator[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2018, 37(5): 715-720. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2018.0510

重载精密机械手末端误差的多目标优化

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2018.0510
基金项目: 

国家自然科学基金项目(51375519)与西安航空学院校级科研基金项目(2017KY1113、2018KY1220、2018KY1118、2014KY1207)资助

详细信息
    作者简介:

    马翔宇(1990-),助教,硕士,研究方向为现代机械设计理论及方法、机器人技术及应用,xaaumxy@163.com

Multi-objective Optimization of Error in Heavy-load Manipulator

  • 摘要: 针对关节几何误差对重载机械手运动精度的影响,鉴于PID神经元具有多输入和多输出优化的特性,提出重载精密机械手误差的多目标优化方法,研究重载机械手误差的关键因子,分析重载精密机械手的映射及机械手多输出目标之间的关系,探究PID控制器与神经元网络之间的对应关系,求解重载机械手精密运动的传递关系,同时推导机械手位姿、速度和加速度与关节几何误差之间的数学模型,得出机械手关节误差对其运动精度的影响趋势,以SCARA机器人为研究对象,采用PID神经元的多目标优化方法对其误差进行整合。结论表明:PID神经元的多目标优化方法有效地减小了关节几何误差对重载机械手的影响,其合理性得到了验证。
  • [1] 陈才.6R工业机器人终端时空误差耦合分析与优化研究[D].重庆:重庆交通大学,2016 Chen C. The research of analysis and optimization of 6r industrial robot terminal error of time and space coupling[D]. Chongqing:Chongqing Jiaotong University, 2016(in Chinese)
    [2] González-Galván E J, Cruz-Ramírez S R, Seelinger M J, et al. An efficient multi-camera, multi-target scheme for the three-dimensional control of robots using uncalibrated vision[J]. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, 2003,19(5):387-400
    [3] 任永杰,邾继贵,杨学友,等.利用激光跟踪仪对机器人进行标定的方法[J].机械工程学报,2007,43(9):195-200 Ren Y J, Zhu J G, Yang X Y, et al. Method of robot calibration based on laser tracker[J]. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 2007,43(9):195-200(in Chinese)
    [4] 王一,刘常杰,任永杰,等.工业坐标测量机器人定位误差补偿技术[J].机械工程学报,2011,47(15):31-36 Wang Y, Liu C J, Ren Y J, et al. Compensation for positioning error of industrial coordinate measurement robot[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2011,47(15):31-36(in Chinese)
    [5] Judd R P, Knasinski A B. A technique to calibrate industrial robots with experimental verification[J]. IEEE Transactions on Robotics and Automation, 1990,6(1):20-30
    [6] 蔡鹤皋,张超群,吴伟国.机器人实际几何参数识别与仿真[J].中国机械工程,1998,9(10):11-14 Cai H G, Zhang C Q, Wu W G. The real geometric parameters identification and simulation of robot[J]. China Mechanical Engineering, 1998,9(10):11-14(in Chinese)
    [7] 吴玉香,王聪.基于确定学习的机器人任务空间自适应神经网络控制[J].自动化学报,2013,39(6):806-815 Wu Y X, Wang C. Deterministic learning based adaptive network control of robot in task space[J]. Acta Automatica Sinica, 2013,39(6):806-815(in Chinese)
    [8] 吴玉香,王聪.不确定机器人的自适应神经网络控制与学习[J].控制理论与应用,2013,30(8):990-997 Wu Y X, Wang C. Adaptive neural network control and learning for uncertain robot[J]. Control Theory & Applications, 2013,30(8):990-997(in Chinese)
    [9] 贾鹤鸣,宋文龙,陈子印,等.基于神经网络反步法的移动机器人路径跟踪控制[J].南京理工大学学报(自然科学版),2014,38(1):27-33 Jia H M, Song W L, Chen Z Y, et al. Path following controller for mobile robots based on neural network backstepping[J]. Journal of Nanjing University of Science and Technology, 2014,38(1);27-33(in Chinese)
    [10] 朱威,李成刚,徐兴明.工业机器人误差补偿技术的理论与实验研究[J].机械与电子,2011,(2):77-80 Zhu W, Li C G, Xu X M. Research on theory and experiment of the industrial robot calibration[J]. Machinery & Electronics, 2011,(2):77-80(in Chinese)
    [11] 周炜,廖文和,田威.基于空间插值的工业机器人精度补偿方法理论与试验[J].机械工程学报,2013,49(3):42-48 Zhou W, Liao W H, Tian W. Theory and experiment of industrial robot accuracy compensation method based on spatial interpolation[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2013,49(3):42-48(in Chinese)
    [12] 王军,倪骁骅.装配机械手末端执行器位姿误差补偿研究[J].煤矿机械,2011,32(11):65-67 Wang J, Ni X H. Research on error compensation of robot end-effector[J]. Coal Mine Machinery, 2011,32(11):65-67(in Chinese)
    [13] 曲道奎,徐殿国,王金涛,等.五轴磨抛机器人补偿算法研究与实现[J].机器人,2007,29(6):552-557 Qu D K, Xu D G, Wang J T, et al. Research and implementation of a five-axis grinding robot compensation algorithm[J]. Robot, 2007,29(6):552-557(in Chinese)
    [14] Moussa M A. An experiment in approximating an end effector positional error of a 6 D.O.F manipulator using neural network[J]. Computers & Industrial Engineering, 1998,35(3-4):547-550
    [15] De Luca A, Siciliano B, Zollo L. PD control with on-line gravity compensation for robots with elastic joints:theory and experiments[J]. Automatica, 2005,41(10):1809-1819
    [16] 罗天洪,马翔宇,刘淼,等.基于神经元时空整合能力的重载精密机械手传递模式[J].计算机集成制造系统,2015,21(11):2964-2971 Luo T H, Ma X Y, Liu M, et al. Transmission model of heavy precision manipulator based on neural TIC[J]. Computer Integrated Manufacturing Systems, 2015,21(11):2964-2971(in Chinese)
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  150
  • HTML全文浏览量:  16
  • PDF下载量:  9
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2017-06-08
  • 刊出日期:  2018-05-05

目录

    /

    返回文章
    返回