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基於影像量測之Delta機械手臂性能驗證與校準

為了解決ABB Cobot的問題，作者許博泓 這樣論述：

本研究針對力矩控制下運作的Delta robot提出一種屬於關節級與動力學模型校準級別的校準方法，並以前饋式方法將此兩種校準方法套用至Delta機械手臂進行ISO標準性能驗證定位準確度與定位重複性。量測作業使用單目相機的影像量測技術，利用Levenberg-Marquardt演算法完成相機姿態估測，並透過手眼校正取得座標系之間的關係，以量測機械手臂末端位置。本研究提出之關節校準方法，是以運行軌跡之命令位置識別馬達關節旋轉角度與誤差源之關係，再利用迴歸方法求得擬合曲線方程式作為校準模型。透過校準模型補償馬達旋轉角度命令，進而改善末端平台表現。另一方面，動力學模型校準方法需事先透過最小平方法識別

機械手臂系統參數，再透過系統參數補償馬達輸出扭矩使質量矩平穩，達成動態誤差源校準。本研究在力矩控制下將關節級與動力學模型校準級別的兩種校準方法套用至Delta robot，檢驗其定位準確度與定位重複性。在考慮影像量測誤差情況下，同時使用此兩種方法可將Delta robot之定位準確度由7.766mm降低至1.094mm、定位重複性由1.430mm降低至0.390mm。實驗證明本研究校準方法對於改善機械手臂之定位準確度與定位重複性有明顯的成效。