6自由度機器人關節(jié)間隙誤差分析及仿真
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根據(jù)圖6的坐標系建立機器人空間運動方程。根據(jù)邊線12和邊線34的偏移角度，假定虛擬關節(jié)旋轉2度，其狀態(tài)在運動過程中不發(fā)生變化。進行matlab動態(tài)仿真，仿真結果如圖7。
圖7 仿真軌跡圖
由圖7的仿真圖與圖5的實際軌跡圖對比可知，兩者的軌跡走向基本一致；從圖8的z向誤差圖可以得知，機械間隙導致z向有近0.1mm的變化。
圖8 軌跡z向誤差圖
由仿真分析結果可以斷定，軌跡偏移主要由第2關節(jié)的軸承間隙引起。
從直觀角度分析：
● 關節(jié)間隙導致機器人手臂有一定范圍的滾翻，翻滾角度不變，隨著手臂的展開偏移誤差不斷增大，導致邊線傾斜。
● z向誤差導致筆尖上下移動，線條軌跡不均勻。
結語
本方法將關節(jié)間隙等效為一個旋轉一定角度的虛擬關節(jié)，在定性分析的同時，得到關節(jié)間隙對機器人精度的量化誤差。
根據(jù)建立的誤差方程求解機器人的逆解，部分關節(jié)軌跡為復數(shù)解。說明通過算法對于該誤差的補償很有限，機器人整體機械結構是決定機器人精度的關鍵因素。
對第2關節(jié)的軸承進行調整，軌跡偏移問題得到解決，可以繪制出規(guī)則的圖形。
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