【正文】
n t a l me a s ur e me nts i s di sc us se d , as i s the i de nti fic a ti o n me tho d o l o gy. A c o mp l e te si mul a ti o n o f the e xp eri me nt i s pe r for me d , all ow i ng t he o b s e r v a ti o n s tr a te g y to b e d e fi ne d . T he e xp e r i me nta l w o r k i s d e s c r i b e d t o g e t h e r w i t h t h e p a r a me t e r i d e n t i f i c a ti o n a n d a c c u r a c y v e r i f i c a t i o n . T h e p r i n c i p a l c o n c l u s i o n i s t h a t t h e me t h o d i s a b l e t o c a l i b r a t e t h e r o b o t s u c c e s s f u l l y, w i t h a resulting accuracy approaching that of its repeatability. K e yw or ds: Ro bo t cali br a ti o n。 Co or di na te me a s ure me nt。 P a ra me te r i de nti fi ca tio n。 Si mul a ti o n s tud y。 A c c ur ac y e nha nc e me nt 1. Introduction I t i s w e l l k n o w n t h a t r o b o t ma n i p u l a t o r s t y p i c a l l y h a v e r e a s o na b l e r e p e a ta b i l i t y ( 0 . 3 r a m) , y e t e x h i b i t p o o r a c c ur a c y ( 1 0 . 0 mm) . T h e p r o c e s s b y w h i c h r o b o t s ma y b e c a l i b r a t e d i n o r d e r t o a c h i e v e a c c u r a c i e s a p p r o a c h i n g t h a t o f t h e m a n i p u l a t o r i s a l s o w e l l u n d e r s t o o d . I n t h e c a l i b r a t i o n p r o c e s s , s e v e r a l s e q ue n ti a l s te p s e n a b l e t h e p r e c i s e ki ne ma ti c p a r a me t e r s o f t h e ma n i p u l a t o r t o b e i d e n t i f i e d , l e a d i n g t o i mp r o v e d a c c ur a c y. T he s e s te p s ma y b e d e s c r i b e d a s fo l l o w s : 1 . A ki n e ma ti c mo d e l o f t h e ma ni p ul a to r a n d t h e c a l i b r a ti o n p r o c e s s i t s e l f i s d e v e l o p e d a n d i s us u a l l y a c c o mp l i s h e d w i t h s t a n d a r d k i n e m a t i c m o d e l l i n g t o o l s . T h e r e s u l t i n g m o d e l i s u s e d t o d e f i n e a n e r r o r q u a n t i t y b a s e d o n a n o m i n a l ( ma n u f a c t u r e r 39。 s ) k i n e ma t i c p a r a me t e r s e t , a n d a n u n k n o w n , actual parameter set which is to be identified. 2 . E x p e r i me n t a l me a s u r e me n t s o f t h e r o b o t p o s e ( p a r ti a l o r c o mp l e t e ) a r e ta k e n i n o r d e r t o o b ta i n d a t a r e l a t i n g t o t h e actual parameter set for the robot. he a ctual ki ne ma tic para me ter s are ide nti fie d b y s ys te ma ticall y c h a n g i n g t h e n o m i n a l p a r a m e t e r s e t s o a s t o r e d u c e t h e e r r o r q u a n t i t y d e f i n e d i n t h e m o d e l l i n g p h a s e . O n e a p p r o a c h t o a c h i e v i n g t h i s i d e n t i f i c a t i o n i s d e t e r m i n i n g t h e a n a l y t i c a l d i f f e r e n t i a l r e l a t i o n s h i p b e t w e e n t h e p o s e v a r i a b l e s P a n d t h e k i n e m a t i c p a r a m e t e r s K i n t h e f o r m of a Jacobian, a n d t he n i nv e r ti n g t he e q ua ti o n to c a l c ul a te t he d e v i a ti o n o f t h e k i n e m a t i c p a r a m e t e r s f r o m t h e i r n o m i n a l v a l u e s A l te r na ti ve l y, the p r o ble m c a n b e vi ew e d a s a mul ti d i me ns i o na l o p t i m i s a t i o n t a s k , i n w h i c h t h e k i n e m a t i c p a r a m e t e r s e t i s c ha n ge d i n o r d e r to r e d uc e s o me d e fi ne d e r r o r f u nc ti o n t o z e r o . T h i s i s a s t a n d a r d o p t i mi s a t i o n p r o b l e m a n d ma y be solved using wellknown methods. 4 . T he fi na l s te p i nv o l v e s t he i nc o r p o r a ti o n o f t he i d e n ti fi e d k i n e m a t i c p a r a m e t e r s i n t h e c o n t r o l l e r o f t h e r o b o t a r m , t h e d e t a i l s o f w h i c h a r e r a t h e r s p e c i f i c t o t h e h a r d w a r e o f the system under study. T hi s p a per ad dr ess es the i ss ue o f ga ther i ng the e xp eri me nta l d a t a u s e d i n t h e c a l i b r a t i o n p r o c e s s . S e v e r a l me t h o d s a r e a vail abl e to per for m thi s tas k, al tho ugh the y v ar y i n co mp le xi ty, c o s t a n d t h e t i me t a k e n t o a c q u i r e t h e d a t a . E x a m p l e s o f s u c h t e c h n i q u e s i n c l u d e t h e u s e o f v i s u a l a n d a u t o m a t i c t h e o d o l i t e s , s e r v o c o n t r o l l e d l a s e r i n t e r f e r o m e t e r s , a c o u s t i c s e n s o r s a n d v i d u a l s e n s o r s . A n i d e a l me a s u r i n g s ys te m w o ul d ac q uir e the full p o se o f the ma ni p ula to r (p o si ti o n a nd o r i e nta ti o n) , b e c a us e t hi