كاليبراسيون سينماتيكي و جبران سازي خطاي موقعيت دهي مدل ربات پوما

Kinematic Calibration and Positioning Error Compensation for the Puma Robot Model

در اين مقاله به افزايش دقت موقعيت دهي ابزار نصب شده روي بازوي ربات هاي صنعتي از طريق اصلاح نرم افزاري پرداخته شده است. روش كاليبراسيون پيشنهادي روي مدل ربات استاندارد پوما شبيه سازي مي شود و براي انواع ربات هاي ماشين كاري قابل تعميم است. مدل سينماتيكي ربات به روش ديناويت- هارتنبرگ استخراج شده و ماتريس ژاكوبين براي آن محاسبه مي گردد. بعد از اندازه گيري اختلاف بين موقعيت نامي و موقعيت واقعي پنجه ربات از روش حداقل مربعات خطا براي شناسايي پارامترهاي سينماتيكي صحيح استفاده مي شود. در نهايت مقدار اصلاح زواياي هر مفصل براي جبران سازي خطا محاسبه گرديده و به مدل سينماتيكي اعمال مي شود. نتايج بدست آمده از شبيه سازي نرم افزاري نشان دهنده آن است كه پارامترهاي سينماتيكي نامعين به درستي شناسايي شده و دقت موقعيت دهي توسط اين الگوريتم به صورت قابل ملاحظه اي افزايش پيدا مي كند.

This paper presents a method to improve positioning accuracy of end-effector tool of manipulators based on modifying the controller software. The proposed calibration method is simulated on 6 DOF Puma manipulator and can be generalized for other types of machining robots. The kinematic model of the robot was derived using denavit – hartenberg method and its Jacobian matrix was calculated. After measuring the difference between nominal and real position on end effector, least squares method is used for identifying the correct kinematic parameters. Finally, the joints angles corrections were calculated for compensating the errors and implemented on the kinematic model. The results showed that the kinematic parameters were well identified by this algorithm and positioning accuracy was improved significantly.