六自由度并联机器人采用数字液压缸驱动相比于采用电液伺服缸驱动,具有成本低、可靠性高、抗污能力强和结构简单等优点,为研究数字液压缸驱动的六自由度并联机器人刚度特性,首先建立数字液压缸的数学模型并推导出闭环刚度,然后基于全微分法建立六自由度并联机器人的误差传递模型,并结合数字液压缸的闭环刚度,推导出数字液压缸驱动的六自由度并联机器人的刚度矩阵,并分析了刚度矩阵的影响因素,建立AMESim仿真模型并进行仿真研究,揭示出并联机器人各自由度的刚度与正开口量、滚珠丝杠导程等系统固有参数以及与并联机器人位姿之间的关系,研究结果还表明,当并联机器人沿除升沉方向以外的其他方向运动时,升沉自由度和其他自由度之间存在耦合,且耦合刚度会随并联机器人位姿的变化而变化。该研究对数字液压缸驱动的六自由度并联机器...

鉴于目前国产工业机器人绝对定位精度较低,为了满足高精度应用,设计了一种误差补偿的运动学算法。以MDH模型为基础,建立几何参数误差与机器人末端位姿误差之间的误差模型。设计了通过雅克比矩阵将笛卡尔空间的位姿误差转换到关节空间的关节各轴的角度偏差,并与名义逆运动学获得逆解相结合的误差补偿运动学算法,可以获得满足误差阈值的作业精度。以自主研发ER3A机器人为误差补偿算法试验对象,经误差补偿后ER3A机器人的绝对定位精度获得明显提高,测量点的位置误差均值从0.5754mm降低到0.2779mm。

为提高大型Stewart机构的定位精度，建立了误差模型并提出了基于光学坐标测量机的标定方法。仿真和试验研究表明，本方法姿态测量过程简便，算法的收敛速度快，系统的定位精度明显提高，为Stewart机构的标定提供了一种解决方案。

根据微机电系统MEMS（Micro Electronic Mechanical System）惯性器件的特点，在建立微惯性测量单元MIMU（Micro Inertial Measurement Unit）角速度及加速度误差数学模型的基础上，提出一种适用于MIMU的、仅采用单轴速率转台（无指北装置）的“动态翻转6位置”快速标定补偿方法．与传统标定方法相比，标定补偿方法简单便捷，可以一次确定出MIMU的45个误差系数，辨识误差系数精度高，尤其适用于低精度捷联惯性测量单元．通过理论分析、推导以及大量的实验验证，标定补偿方法可以将MIMU的精度提高2～3个数量级．

建立动、静平台和伸缩杆实际误差模型的基础上,采用过约束参数识别方法,分析了高强度聚焦超声治疗机5自由度串并联机构的实际定位精度,并以3-RPS机构平台为例,进行了误差参数识别和定位精度分析,以调整控制器中的模型参数,可实现较高的定位精度,满足高强度聚焦超声治疗的要求.仿真研究表明在实际测量中约50个测试点即可满足设计要求,最大焦点总误差不超过0.5 mm,测量数据误差不超过0.2 mm,甚至可控制为0.05 mm.该串并联机构参数识别不需要额外的姿态传感器,就能够方便地在实际工作环境中在线应用.

近净成形要求压力机具有较高的输出精度,为此需要对其进行精度设计,即建立其误差传递模型,从而经济合理地分配各零部件的精度参数.采用矩阵法构建双肘杆压力机传动连杆误差模型及多体系统理论构建其框架几何误差模型;在此基础上,基于误差独立作用原理建立压力机传动连杆一框架综合误差模型,通过灵敏度分析找到影响其输出精度的关键因素;综合考虑加工成本和机构输出可靠性对关键部件公差进行优化分配,进而给出在各零部件加工及装配中应采取的措施.案例研究结果表明,该方法能够建立压力机传动连杆一框架综合误差模型,优化后各关键部件公差均有所增大,兼顾了经济性能和精度性能.

双光子聚合加工技术可实现大面积超材料快速结构化加工,双光子聚合加工系统中存在的误差是影响加工精度的重要因素之一。系统误差的来源以及系统误差的辨识分析是实现误差补偿,提高加工精度的重要前提。为了研究加工系统的各个组成部分的误差项及系统误差的主要来源,对系统误差进行辨识分析,从而建立双光子聚合加工系统的误差模型,并搭建实验测量系统,对微动台的几何误差进行测量,包括定位误差与直线度误差,然后采用改进九线辨识法对其它几何参数进行辨识,得到了加工系统的各项几何误差参数。对加工系统的误差项及其主要来源分析,可知系统的几何误差对加工精度的影响最大,同时对其误差参数进行辨识,对提高加工精度有重要意义。

为提高齿轮加工精度,在对多体系统拓扑结构描述和坐标系建立研究的基础上,将SKMC-3000/20成形磨齿机床砂轮修整系统结构简化为多体系统,用特征矩阵推导出相邻运动体之间的相对位置和姿态。应用齿轮成形磨削原理,分析影响齿轮加工精度的砂轮修整系统误差,建立砂轮修整系统的几何误差模型,提出一种综合误差补偿方案。研究结果为提高数控成形磨齿机砂轮修整精度,减小机床的几何误差提供了理论依据,误差模型具有较强的普遍适应性。

以三平动非对称冗余驱动（3-2SPS）并联机床为研究对象,对该机构进行运行学分析,在此基础上以矢量微分法建立包括球铰铰链点、伸缩杆杆长、冗余线性模组的位置和方向向量在内的48个结构参数的误差雅可比矩阵,并在MATLAB中计算得到各误差源对机床动平台末端位姿的影响。建立基于运动学逆解的标定模型,并用Gauss-Newton非线性最小二乘法求解出机构48个结构参数的实际值,通过MATLAB仿真验证了标定算法的有效性。研究结果为3-2SPS非对称冗余驱动并联机构的实际应用提供了理论依据。

现有的五轴加工中心不能满足特征样件的加工精度要求,误差模型的灵敏度分析可以建立零件几何误差和机床关键误差项的联系,通过改进关键误差项,能够有针对性地提高零件的加工精度。机床的关键误差项会随着加工位置的改变而产生变化,文中根据特征样件的加工情况,选取12个特征位置,研究关键误差项的变化规律。研究结果表明,特征样件在两个加工位置分别对应不同的关键误差项,零件的几何误差受直线导轨的偏转误差影响较大。