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并联机器人运动目标精确优化定位仿真研究

发布时间:2018-11-25 11:45
【摘要】:并联机器人具有精度高等优点,被广泛应用于大口径望远镜副镜的姿态调整中,并联机器人的末端精度决定了望远镜副镜的姿态精度,是最重要的性能指标。制造和安装过程中不可避免的机构误差会导致并联机器人的定位误差问题。为有效提高末端精度,需进行精度补偿。通过闭环矢量法,建立机构误差与输出位姿误差之间的关系,将精度补偿问题转化为多参数组合优化问题。同时,考虑位姿对雅可比矩阵的影响,在优化过程中对雅可比矩阵实时更新。利用优化得到的杆长补偿量来调整机器人名义杆长规划量,从而提高机器人的运动精度。针对梯度下降法收敛速度慢,标准粒子群算法易陷入局部最优的问题,提出了一种改进的混合粒子群算法来解该优化问题。仿真结果表明该混合粒子群算法收敛较快,能有效避免陷入局部最优,并且可以明显改善普通粒子群算法的性能,补偿后并联机器人的定位精度得到了有效提高。
[Abstract]:Parallel robot is widely used in attitude adjustment of large aperture telescope auxiliary mirror because of its high precision. The end precision of parallel robot determines the attitude accuracy of telescope auxiliary mirror and is the most important performance index. The error of mechanism in manufacturing and installation will lead to the problem of positioning error of parallel robot. In order to improve the end accuracy effectively, precision compensation is needed. By means of closed loop vector method, the relationship between mechanism error and output pose error is established, and the accuracy compensation problem is transformed into a multi-parameter combinatorial optimization problem. At the same time, considering the effect of pose on Jacobian matrix, the Jacobian matrix is updated in real time during optimization. The optimal compensation of rod length is used to adjust the nominal rod length planning of the robot so as to improve the kinematic accuracy of the robot. In view of the slow convergence speed of gradient descent method and the problem that standard particle swarm optimization is easy to fall into local optimization, an improved hybrid particle swarm optimization algorithm is proposed to solve the optimization problem. The simulation results show that the hybrid particle swarm optimization algorithm can effectively avoid falling into local optimum and improve the performance of the ordinary particle swarm optimization algorithm. The positioning accuracy of the compensated parallel robot is improved effectively.
【作者单位】: 中国科学技术大学信息科学技术学院;
【基金】:基金项目:高精度机电式六自由度并联平台的研制(ZB2100100009)
【分类号】:TP242

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本文编号:2355987

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