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[1]糜靖峰,顾欢欢*,王明意.基于改进LM算法的六自由度机器人末端中心点标定方法[J].工业仪表与自动化装置,2025,(05):71-75.[doi:10.19950/j.cnki.CN61-1121/TH.2025.05.013]
　MI Jingfeng,GU Huanhuan*,WANG Mingyi.End center point calibration method for six degree of freedom robot based on improved LM algorithm[J].Industrial Instrumentation & Automation,2025,(05):71-75.[doi:10.19950/j.cnki.CN61-1121/TH.2025.05.013]
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基于改进LM算法的六自由度机器人末端中心点标定方法(PDF)

《工业仪表与自动化装置》[ISSN:1000-0682/CN:61-1121/TH]

卷:
期数:
2025年05期
页码:
71-75
栏目:
出版日期:
2025-10-15

文章信息/Info

Title:
End center point calibration method for six degree of freedom robot based on improved LM algorithm
文章编号:
1000-0682（2025）05-0071-05
作者:
糜靖峰; 顾欢欢*; 王明意
南京中新赛克科技有限责任公司，江苏 南京 210000
Author(s):
MI Jingfeng;  GU Huanhuan*;  WANG Mingyi
Nanjing Sinovatio Technology Co., Ltd., Nanjing Jiangsu 210000,China
关键词:
改进LM算法; 六自由度机器人; 末端中心点; 运动学建模; 末端位姿
Keywords:
improve LM algorithm;  six degree of freedom robot;  end center point;  kinematic modeling;  end pose
分类号:
TH115
DOI:
10.19950/j.cnki.CN61-1121/TH.2025.05.013
文献标志码:
A
摘要:
在执行精准任务时，六自由度机器人关节受到连杆磨损的影响末端容易出现非线性运动变化，使得末端中心点的实际位置与理论位置存在偏差，从而影响机器人作业的精度。为此，提出基于改进LM算法的六自由度机器人末端中心点标定方法。基于机器人的连杆参数建立机器人连杆坐标系，并构造机器人末端位姿齐次变换矩阵，结合D-H方法构建机器人运动学模型分析末端运动变化。基于机器人连杆坐标系与基准坐标系的转换参数，构建机器人末端执行器的误差模型，结合末端位姿定位误差，确定机器人末端的实时位置。并通过计算机器人末端中心点的偏差，获取最优位姿关节角，采用阻尼因子动态调整策略来改进LM算法，以控制算法收敛速度，结合机器人末端空间位姿解算结果求取末端中心点标定参数，以此完成末端中心点的标定。实验结果表明，在研究方法的应用下，机器人末端中心点标定结果的重复定位一致性指数高于0.7，整体标定精度较高。
Abstract:
When performing precise tasks, the joints of a six degree of freedom robot are susceptible to nonlinear motion changes at the end due to the wear of the connecting rod, resulting in deviations between the actual and theoretical positions of the end center point, thereby affecting the accuracy of the robot’s operations. Therefore, a six degree of freedom robot end center point calibration method based on improved LM algorithm is proposed. Establish a robot linkage coordinate system based on the linkage parameters of the robot, and construct a homogeneous transformation matrix for the end effector pose of the robot. Combine the method to construct a robot kinematic model to analyze the end effector motion changes. Based on the conversion parameters between the robot linkage coordinate system and the reference coordinate system, an error model for the robot end effector is constructed. Combined with the end pose positioning error, the real-time position of the robot end effector is determined. And by calculating the deviation of the robot’s end effector center point, the optimal pose joint angle is obtained. The LM algorithm is improved by dynamically adjusting the damping factor strategy to control the convergence speed of the algorithm. Combined with the solution results of the robot’s end effector spatial pose, the calibration parameters of the end effector center point are obtained to complete the calibration of the end effector center point. The experimental results show that under the application of research methods, the consistency index of repeated positioning of the robot end center point calibration results is higher than 0.7, and the overall calibration accuracy is relatively high.

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相似文献/References:

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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2025-03-27第一作者：糜靖峰（1987—），男，汉族，江苏盐城人，硕士，高级工程师，主要研究方向：工业互联网与自动控制。通信作者：顾欢欢（1989—），女，汉族，江苏南京人，硕士，高级工程师，主要研究方向：数据分析与智能制造、工业大数据。
更新日期/Last Update: 1900-01-01