| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-26页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第10-12页 |
| 1.1.1 研究背景 | 第10-11页 |
| 1.1.2 研究意义 | 第11-12页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第12-24页 |
| 1.2.1 大型装备先进制造系统 | 第12-18页 |
| 1.2.2 机器人运动学参数标定技术 | 第18-20页 |
| 1.2.3 机器人误差补偿及反馈控制技术 | 第20-24页 |
| 1.3 本文研究内容和创新点 | 第24-26页 |
| 1.3.1 课题来源及研究内容 | 第24页 |
| 1.3.2 创新点 | 第24-26页 |
| 第二章 机器人测量控制系统建立 | 第26-46页 |
| 2.1 机器人测量控制系统构成 | 第26-28页 |
| 2.2 多目视觉系统建立与自标定 | 第28-38页 |
| 2.2.1 视觉系统动态捕捉软硬件组成 | 第28-34页 |
| 2.2.2 视觉系统标定方法 | 第34-36页 |
| 2.2.3 视觉系统测量精度分析 | 第36-38页 |
| 2.3 惯性测量系统 | 第38-42页 |
| 2.3.1 惯性测量仪角度测量方法 | 第38-40页 |
| 2.3.2 惯性测量仪精度分析 | 第40-42页 |
| 2.4 工业机器人系统建模与分析 | 第42-44页 |
| 2.5 其他实验测量设备 | 第44-45页 |
| 2.6 本章小结 | 第45-46页 |
| 第三章 机器人标定技术研究 | 第46-74页 |
| 3.1 机器人精度性能指标 | 第46-50页 |
| 3.1.1 位姿重复性精度和绝对精度 | 第46-48页 |
| 3.1.2 距离重复性精度和绝对精度 | 第48-50页 |
| 3.2 机器人误差模型及标定方法 | 第50-58页 |
| 3.2.1 距离误差表达式 | 第50-53页 |
| 3.2.2 位置误差表达式 | 第53-55页 |
| 3.2.3 计算方法 | 第55-56页 |
| 3.2.4 实验结果 | 第56-58页 |
| 3.3 两步法标定模型 | 第58-64页 |
| 3.3.1 一次标定与角度相关的误差 | 第58-60页 |
| 3.3.2 二次标定机器人33项误差 | 第60-61页 |
| 3.3.3 与传统位置误差补偿方法精度对比 | 第61-64页 |
| 3.4 机器人标定不确定度研究 | 第64-73页 |
| 3.4.1 基于单轴旋转的机器人标定方法 | 第64-65页 |
| 3.4.2 标定条件对运动学参数不确定度影响 | 第65-68页 |
| 3.4.3 各轴关节角度 θ 不确定度对机器人定位误差的影响规律 | 第68-70页 |
| 3.4.4 机器人末端位置不确定度分析 | 第70-72页 |
| 3.4.5 机器人末端定位不确定度验证 | 第72-73页 |
| 3.5 本章小结 | 第73-74页 |
| 第四章 机器人误差补偿技术研究 | 第74-101页 |
| 4.1 机器人重复性定位误差研究 | 第74-80页 |
| 4.1.1 相对零位对重复性定位精度影响 | 第75-76页 |
| 4.1.2 控制方式对重复性定位精度影响 | 第76-77页 |
| 4.1.3 各坐标方向重复性精度 | 第77页 |
| 4.1.4 各轴关节角度对重复性精度影响 | 第77-78页 |
| 4.1.5 回程误差对重复性精度的影响 | 第78-80页 |
| 4.2 机器人关节角度误差 | 第80-87页 |
| 4.2.1 机器人关节角度误差原理分析 | 第81-83页 |
| 4.2.2 单轴关节角度误差分析 | 第83-85页 |
| 4.2.3 多轴联合运动误差模型 | 第85-86页 |
| 4.2.4 实验数据分析 | 第86-87页 |
| 4.3 基于机器人热影响模型的动态精度补偿 | 第87-96页 |
| 4.3.1 机器人系统温度误差来源和规律分析 | 第88-90页 |
| 4.3.2 自身发热误差模型的建立及误差补偿方案 | 第90-94页 |
| 4.3.3 温度误差补偿方法参数确定 | 第94-96页 |
| 4.4 负载引起误差分析 | 第96-99页 |
| 4.4.1 单轴负载实验 | 第96-98页 |
| 4.4.2 负载对定位误差影响因素 | 第98-99页 |
| 4.5 本章小结 | 第99-101页 |
| 第五章 机器人反馈控制系统构建 | 第101-118页 |
| 5.1 PTP运动精度控制方法 | 第101-105页 |
| 5.1.1 定点微小补偿研究 | 第101-103页 |
| 5.1.2 微小位移补偿运动规律 | 第103-104页 |
| 5.1.3 多次补偿实验 | 第104-105页 |
| 5.2 CP运动方式反馈控制方法 | 第105-109页 |
| 5.2.1 机器人逆运动学求解 | 第105-108页 |
| 5.2.2 基于关节空间的反馈控制方法 | 第108-109页 |
| 5.3 反馈控制系统流程设计 | 第109-112页 |
| 5.3.1 机器人通讯OPC协议 | 第109-110页 |
| 5.3.2 OPC的基本结构 | 第110-111页 |
| 5.3.3 客户机应用程序流程 | 第111-112页 |
| 5.4 反馈控制方法研究 | 第112-114页 |
| 5.4.1 PID控制器设计 | 第112-113页 |
| 5.4.2 系统延迟和控制周期 | 第113-114页 |
| 5.5 反馈控制实验 | 第114-117页 |
| 5.5.1 直线运动方式反馈控制验证 | 第114-116页 |
| 5.5.2 反馈控制周期对控制精度影响 | 第116-117页 |
| 5.6 本章小结 | 第117-118页 |
| 第六章 全文总结和展望 | 第118-121页 |
| 6.1 全文总结 | 第118-119页 |
| 6.2 工作展望 | 第119-121页 |
| 参考文献 | 第121-128页 |
| 发表论文和参加科研情况说明 | 第128-129页 |
| 致谢 | 第129-130页 |