桂林电子科技大学廖斌获国家专利权
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龙图腾网获悉桂林电子科技大学申请的专利并联机器人的制造精度控制方法及系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119589674B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-26发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411839909.6,技术领域涉及:B25J9/16;该发明授权并联机器人的制造精度控制方法及系统是由廖斌;申国兴;邓仕超设计研发完成,并于2024-12-13向国家知识产权局提交的专利申请。
本并联机器人的制造精度控制方法及系统在说明书摘要公布了:本发明涉及并联机器人的制造精度控制方法及系统。其中的方法包括:基于矢量法建立同轴五杆并联机构的运动学模型,采用摄动法得到运动学模型的关于误差源与机构末端误差之间映射关系的误差模型,对误差模型进行仿真计算,以获得机构末端误差的变化特点,基于统计学进行灵敏度分析,得到误差源的灵敏度系数,根据要求的末端误差,以灵敏度系数为指标,计算获得每个误差源初次分配的确定值,根据实际得到的末端误差,对初次分配的误差进行再分配,修正每个误差源分配的确定值,基于遗传算法进行的多目标优化,求解得到优化后的各误差源的参考值,以控制并联机器人的制造精度。本发明可提高并联机器人的制造精度。
本发明授权并联机器人的制造精度控制方法及系统在权利要求书中公布了:1.并联机器人的制造精度控制方法,其特征在于,所述并联机构包括末端执行器、机架、两个驱动臂和两个被动臂,所述驱动臂的一端通过第一轴与机架可转动连接,所述驱动臂的另一端通过第二轴与所述被动臂的一端可转动连接,两个所述被动臂的另一端通过第三轴可转动连接;所述末端执行器设置于两个所述被动臂的连接处; 所述方法包括以下步骤: S100、基于矢量法建立同轴五杆并联机构的运动学模型;采用摄动法得到所述运动学模型的关于误差源与机构末端误差之间映射关系的误差模型; S200、对所述误差模型进行仿真计算,以获得机构末端误差的变化特点;基于统计学进行灵敏度分析,得到误差源的灵敏度系数; S300、根据要求的末端误差,以灵敏度系数为指标,计算获得每个误差源初次分配的确定值;根据实际得到的末端误差,对初次分配的误差进行再分配,修正每个误差源分配的确定值; S400、基于遗传算法进行多目标优化,求解得到优化后的各误差源的参考值,以控制并联机器人的制造精度; 其中,所述步骤S100包括: S110、在所述机架上建立一个固定的坐标系,其原点记为; S120、设所述驱动臂的坐标系的原点记为,原点与固定坐标系的原点重合,且其轴与固定坐标系的轴重合,坐标系相对于固定坐标系的变换矩阵表示如下: 式中,表示第一轴处固定的坐标系的轴;表示第i条支链的驱动角;表示第i条支链的驱动角误差;表示第i条支链第一轴处驱动臂坐标系的x,y,z方向上的单位向量; S130、设所述被动臂的坐标系的原点记为,其中坐标系的轴与固定坐标系的轴平行,被动臂坐标系相对于固定坐标系的姿态矩阵表示如下: 式中,表示第i条支链第二轴处被动臂坐标系的轴;表示第i条支链的被驱动角;表示第i条支链的被驱动角误差;表示第i条支链第二轴处被动臂坐标系的x,y,z方向上的单位向量; S130、所述末端执行器的坐标系记为,其原点为; S140、可得所述同轴五杆并联机构的第i条支链的矢量方程,其表示如下: 式中,i取值1、2记为支链编号;表示末端的位置矢量;表示第i条支链的驱动杆的杆长;表示第i条支链的被动杆的杆长;表示沿轴的单位向量;表示全局单位矢量; S150、将被动关节处和末端执行器处的装配误差分别设为无限小的杆和,无误差情况下的杆长和均为0,有误差时表示为和,可得所述同轴五杆并联机构的第i条支链的闭环矢量方程组,其表示如下: 式中,,; 其中,所述步骤S100中, 对所述同轴五杆并联机构的第i条支链的闭环矢量方程组进行摄动可得: 对上式两边同时点积,=0,处理可得: 式中,表示末端执行器的误差;表示第i条支链的驱动杆杆长误差;表示第i条支链的驱动角的误差;表示第i条支链的被动杆杆长误差;其中, 式中,表示第i条支链的误差源系数矩阵;表示第i条支链的误差源。
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