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申请/专利权人：湖南大学

摘要：本发明提出一种基于证据理论的工业机器人定位精度可靠性分析方法，其特征在于包括以下步骤：在工业机器人各连杆关节处建立参考坐标系，建立相邻参考坐标系之间的齐次变换矩阵，推导连杆长度和关节角度等参数误差与末端执行器位置误差的传播映射关系，根据工业机器人末端位置名义值与实际值之间的偏差距离建立定位精度可靠性分析模型；统计少量连杆参数样本数据的相关性和变化区间范围信息，将参数变化区间重新划分为多个子区间，建立广义的证据理论模型来统一度量相关和独立的连杆参数误差；分配每个联合子区间进行基本概率，计算统一度量框架下联合子区间内的末端执行器位置响应极值，获取末端执行器位置响应的取值区间及其信度和似真度。

主权项：1.一种基于证据理论的工业机器人定位精度可靠性分析方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，在工业机器人各连杆关节处建立参考坐标系，以及相邻参考坐标系之间的齐次变换矩阵，从而推导获得包括连杆长度和关节角度在内的参数误差与末端执行器位置误差的传播映射关系，分析三维空间中末端执行器实际位置与名义位置的偏差，构建工业机器人定位精度可靠性分析模型；步骤2，根据若干样本数据统计机器人建模参数的上下界区间并计算各连杆参数之间的相关性系数，基于此，进行证据变量标准化和仿射变换过程，将标准化后的上下界区间划分为多个子区间，构建证据变量的形状矩阵与统一的度量框架；步骤3，在不相关空间中进行联合子区间的构建和基本概率分配，然后利用仿射变换方法构建与多变量度量框架保持一致相关性的联合子区间，实现工业机器人中相关和不相关连杆参数误差的统一度量；步骤4，基于构建的广义证据理论模型，将相关变量传播问题转化为独立变量的传播问题，通过对仿射空间中的位置函数和误差函数进行降维分解获得各联合子区间的响应极值，进而比较响应极值与可靠度阈值的关系，计算末端执行器定位精度在不同阈值下的信度和似真度；所述步骤1还包括：工业机器人定位精度可靠性分析模型为： 式中，表示由连杆长度和关节角度组成的建模参数向量，表示整体定位误差，表示方向上实际位置与期望位置的误差，表示单点定位精度的误差容差；所述步骤4还包括：利用降维分解方法快速获得各联合子区间的响应极值为 式中，为第s个单变量子函数的响应极值，为功能函数在证据变量中点处的响应值，为原空间通过S矩阵转换到标准空间的标准独立证据变量，；所述将联合子区间的系统响应极值与可靠度阈值进行比较，还包括：若联合子区间的函数响应最大值则定义该联合子区间完全落在可靠域内，即对信度和似真度的计算均有贡献；若联合子区间的函数响应最小值则定义该联合子区间完全落在可靠域外，即对信度和似真度的计算没有贡献；其余情形定义为仅对似真度的计算有贡献。

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百度查询： 湖南大学 基于证据理论的工业机器人定位精度可靠性分析方法