本發(fā)明涉及一種機器人設(shè)計方法，具體涉及一種機器人精度設(shè)計方法，屬于智能產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

機器人工作時，精度目標(biāo)的實現(xiàn)依賴于一個精度鏈，其中任何一個環(huán)節(jié)的精度不足都將影響精度鏈的整體精度，局部的精度過剩除了增加制造成本，并不能提高機器人的功能精度.因此，在確定機器人構(gòu)型后，根據(jù)執(zhí)行功能的目標(biāo)精度要求擬定各關(guān)節(jié)、桿件的精度項目、公差和偏差是結(jié)構(gòu)設(shè)計中的一項重要內(nèi)容；從運動控制的角度來看，各種客觀因素影響機器人運動精度的根本原因是使D-H參數(shù)的名義值偏離了實際值，目前，建立機器人誤差模型的方法包括：位姿誤差建模矩陣法、矢量法、攝動法、基于泛灰數(shù)學(xué)的誤差分析法、蒙特卡羅法等，前三者都是對誤差傳遞關(guān)系進行推導(dǎo)，在極限誤差條件下得到期望位姿的最大誤差，其實質(zhì)是采用極值法分析誤差區(qū)間，分析誤差區(qū)間則是用泛灰函數(shù)分析誤差區(qū)間，但從機器人精度設(shè)計的角度而言，用位姿誤差建模矩陣法、矢量法、攝動法和基于泛灰數(shù)學(xué)的誤差分析法給出機器人在整個工作空間內(nèi)運動精度的全局性指標(biāo)比較困難。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

（一）要解決的技術(shù)問題

為解決上述問題，本發(fā)明提出了一種機器人精度設(shè)計方法，適用于該機器人的機械制造精度等級、關(guān)節(jié)控制精度等設(shè)計實踐，應(yīng)用結(jié)果表明所提出的機器人精度設(shè)計方法是簡捷、有效的。

（二）技術(shù)方案

本發(fā)明的機器人精度設(shè)計方法，包括以下步驟：

第一步：結(jié)合機器人正運動學(xué)模型，建立機器人D-H參數(shù)、D-H參數(shù)誤差與末端位置精度的計算模型；

第二步：根據(jù)機器人的D-H參數(shù)，建立機器人制造精度等級、運動控制精度與D-H參數(shù)誤差極限值的對應(yīng)關(guān)系；

第三步：由計算機程序模擬產(chǎn)生實驗樣本，通過模擬實驗得到機器人概率精度值，多次循環(huán)實驗得到不同制造精度等級、運動控制精度與機器人概率精度值的對應(yīng)關(guān)系；

第四步：根據(jù)第三步結(jié)果，擬定機器人制造精度等級、運動控制精度，計算精度剩余量=期望的精度-機器人概率精度值，若0<精度剩余量<允許的精度剩余量，則滿足設(shè)計要求，結(jié)束實驗；否則，調(diào)整制造精度等級、運動控制精度，直至滿足設(shè)計要求；

第五步：根據(jù)制造工藝條件，具體分配制造公差項目，并根據(jù)需要進行個別調(diào)整。

（三）有益效果

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的機器人精度設(shè)計方法，適用于該機器人的機械制造精度等級、關(guān)節(jié)控制精度等設(shè)計實踐，應(yīng)用結(jié)果表明所提出的機器人精度設(shè)計方法是簡捷、有效的。

具體實施方式

一種機器人精度設(shè)計方法，包括以下步驟：

第一步：結(jié)合機器人正運動學(xué)模型，建立機器人D-H參數(shù)、D-H參數(shù)誤差與末端位置精度的計算模型；

第二步：根據(jù)機器人的D-H參數(shù)，建立機器人制造精度等級、運動控制精度與D-H參數(shù)誤差極限值的對應(yīng)關(guān)系；

第三步：由計算機程序模擬產(chǎn)生實驗樣本，通過模擬實驗得到機器人概率精度值，多次循環(huán)實驗得到不同制造精度等級、運動控制精度與機器人概率精度值的對應(yīng)關(guān)系；

第四步：根據(jù)第三步結(jié)果，擬定機器人制造精度等級、運動控制精度，計算精度剩余量=期望的精度-機器人概率精度值，若0<精度剩余量<允許的精度剩余量，則滿足設(shè)計要求，結(jié)束實驗；否則，調(diào)整制造精度等級、運動控制精度，直至滿足設(shè)計要求；

第五步：根據(jù)制造工藝條件，具體分配制造公差項目，并根據(jù)需要進行個別調(diào)整。

上面所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進行限定。在不脫離本發(fā)明設(shè)計構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域普通人員對本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種變型和改進，均應(yīng)落入到本發(fā)明的保護范圍，本發(fā)明請求保護的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。