对于六轴机器人而言,由于自身关节柔度和机械臂刚度不足,会导致机器人在修型加工过程中末端定位精度不高,从而使机器人产生加工误差。为了提高机器人修型加工精度,基于指数积公式建立MOTOMAN UP50机器人的误差模型,并推导了基于指数积公式的六轴机器人误差补偿模型以及参数识别方法。通过MOTOMAN UP50机器人实验平台对零部件进行修型加工测量实验,并应用该建立的误差补偿模型验证,实验结果表明,基于指数积公式的误差模型有助于提高机器人修型加工,从而验证了其方法的正确性。

机械臂的轨迹规划和控制的前提,是进行机械臂的正运动学分析。目前,主要的分析方法为D-H参数法。提出了一种比D-H法更快捷、更简单、利于计算的旋量理论方法。通过指数积公式对双臂作业系统进行运动学建模并建立正运动学方程。运用Simpack软件对双臂作业系统进行仿真分析,通过仿真的结果和正运动学方程所求解的结果对比,验证了通过旋量理论建立的正运动学模型的正确性。利用Matlab软件进行工作空间的分析,通过工作空间云图的对比,得到双臂作业系统的工作空间。

利用旋量理论中的指数积公式建立了关节臂坐标测量机的理想数学模型,以基于单点多姿态与两点距离的系统误差模型为目标函数,运用了改进的粒子群优化算法对目标函数进行优化,进而实现了运动学参数的快速标定.实验结果表明：经过参数标定后,测量机的单点重复性精度提高了89.53%,长度测量精度提高了88.16%.所提标定方法简单易行.