桂林電子科技大學廖斌獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉桂林電子科技大學申請的專利并聯機器人的制造精度控制方法及系統獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN119589674B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-26發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202411839909.6,技術領域涉及:B25J9/16;該發明授權并聯機器人的制造精度控制方法及系統是由廖斌;申國興;鄧仕超設計研發完成,并于2024-12-13向國家知識產權局提交的專利申請。
本并聯機器人的制造精度控制方法及系統在說明書摘要公布了:本發明涉及并聯機器人的制造精度控制方法及系統。其中的方法包括:基于矢量法建立同軸五桿并聯機構的運動學模型,采用攝動法得到運動學模型的關于誤差源與機構末端誤差之間映射關系的誤差模型,對誤差模型進行仿真計算,以獲得機構末端誤差的變化特點,基于統計學進行靈敏度分析,得到誤差源的靈敏度系數,根據要求的末端誤差,以靈敏度系數為指標,計算獲得每個誤差源初次分配的確定值,根據實際得到的末端誤差,對初次分配的誤差進行再分配,修正每個誤差源分配的確定值,基于遺傳算法進行的多目標優化,求解得到優化后的各誤差源的參考值,以控制并聯機器人的制造精度。本發明可提高并聯機器人的制造精度。
本發明授權并聯機器人的制造精度控制方法及系統在權利要求書中公布了:1.并聯機器人的制造精度控制方法,其特征在于,所述并聯機構包括末端執行器、機架、兩個驅動臂和兩個被動臂,所述驅動臂的一端通過第一軸與機架可轉動連接,所述驅動臂的另一端通過第二軸與所述被動臂的一端可轉動連接,兩個所述被動臂的另一端通過第三軸可轉動連接;所述末端執行器設置于兩個所述被動臂的連接處; 所述方法包括以下步驟: S100、基于矢量法建立同軸五桿并聯機構的運動學模型;采用攝動法得到所述運動學模型的關于誤差源與機構末端誤差之間映射關系的誤差模型; S200、對所述誤差模型進行仿真計算,以獲得機構末端誤差的變化特點;基于統計學進行靈敏度分析,得到誤差源的靈敏度系數; S300、根據要求的末端誤差,以靈敏度系數為指標,計算獲得每個誤差源初次分配的確定值;根據實際得到的末端誤差,對初次分配的誤差進行再分配,修正每個誤差源分配的確定值; S400、基于遺傳算法進行多目標優化,求解得到優化后的各誤差源的參考值,以控制并聯機器人的制造精度; 其中,所述步驟S100包括: S110、在所述機架上建立一個固定的坐標系,其原點記為; S120、設所述驅動臂的坐標系的原點記為,原點與固定坐標系的原點重合,且其軸與固定坐標系的軸重合,坐標系相對于固定坐標系的變換矩陣表示如下: 式中,表示第一軸處固定的坐標系的軸;表示第i條支鏈的驅動角;表示第i條支鏈的驅動角誤差;表示第i條支鏈第一軸處驅動臂坐標系的x,y,z方向上的單位向量; S130、設所述被動臂的坐標系的原點記為,其中坐標系的軸與固定坐標系的軸平行,被動臂坐標系相對于固定坐標系的姿態矩陣表示如下: 式中,表示第i條支鏈第二軸處被動臂坐標系的軸;表示第i條支鏈的被驅動角;表示第i條支鏈的被驅動角誤差;表示第i條支鏈第二軸處被動臂坐標系的x,y,z方向上的單位向量; S130、所述末端執行器的坐標系記為,其原點為; S140、可得所述同軸五桿并聯機構的第i條支鏈的矢量方程,其表示如下: 式中,i取值1、2記為支鏈編號;表示末端的位置矢量;表示第i條支鏈的驅動桿的桿長;表示第i條支鏈的被動桿的桿長;表示沿軸的單位向量;表示全局單位矢量; S150、將被動關節處和末端執行器處的裝配誤差分別設為無限小的桿和,無誤差情況下的桿長和均為0,有誤差時表示為和,可得所述同軸五桿并聯機構的第i條支鏈的閉環矢量方程組,其表示如下: 式中,,; 其中,所述步驟S100中, 對所述同軸五桿并聯機構的第i條支鏈的閉環矢量方程組進行攝動可得: 對上式兩邊同時點積,=0,處理可得: 式中,表示末端執行器的誤差;表示第i條支鏈的驅動桿桿長誤差;表示第i條支鏈的驅動角的誤差;表示第i條支鏈的被動桿桿長誤差;其中, 式中,表示第i條支鏈的誤差源系數矩陣;表示第i條支鏈的誤差源。
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