【机器人算法】机器人运动学参数辨识/DH参数校准/DH参数辨识
本文主要進(jìn)行的是以提高位置精度為目的,基于誤差模型和最小二乘法的DH參數(shù)辨識。需要注意的是,由于DH參數(shù)使得機(jī)械臂的位置和姿態(tài)存在強(qiáng)耦合,因此在提高位置精度的同時,姿態(tài)精度也會獲得提升。
DH參數(shù)辨識的主要步驟:
在建立誤差模型的過程中,如果機(jī)械臂存在相鄰兩個軸平行時,需要建立含有beta模型的DH參數(shù)。
還有需要注意的是,基于誤差模型的DH參數(shù)校準(zhǔn)方法是建立在DH誤差相對較小的情況,只有當(dāng)此時才能進(jìn)行線性近似,保證辨識的效果。
本文隨機(jī)給出一種6軸的機(jī)械臂,同時存在相鄰兩個軸平行,進(jìn)行參數(shù)辨識。
首先假設(shè),DH模型存在誤差如下:
可以看出無論是距離還是角度都為1e-2數(shù)量級。
然后我們進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣,比較基于NDI采樣的機(jī)器人末端位姿和基于機(jī)器人運(yùn)動學(xué)讀出的位姿的差異:
進(jìn)行迭代補(bǔ)償:
(待補(bǔ)充)
辨識結(jié)果:
可以看出,除去冗余參數(shù),其他DH參數(shù)都能辨識出來。
對比補(bǔ)償前后的絕對精度:
可以看出,補(bǔ)償后的位置精度大大提升。
同時我們再關(guān)心一下姿態(tài)精度:
可以看出,雖然我們是建立在辨識位置精度誤差模型的基礎(chǔ)上,機(jī)器人位姿關(guān)系的強(qiáng)耦合,我們同時也提高了姿態(tài)精度。
因此通過此算法,機(jī)器人的位置精度和姿態(tài)精度都大大提升了。
為了更直觀的展示,我們講機(jī)器人末端軌跡展示出來。
其中綠線是補(bǔ)償前的軌跡,藍(lán)線是補(bǔ)償后的軌跡,可以看出通過DH參數(shù)辨識,我們將機(jī)器人的模型和真實(shí)的機(jī)器人更加接近了,因此也就提高了控制的精度。
總結(jié)
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