FIXTURELESS CALIBRATION OF PARALLEL MANIPULATORS

摘要

Identification objective functions considering end effector pose errors and branch end distance errors for the calibration of parallel manipulators are discussed. Based on the elimination of the need for fixturing devices, branch end distance error based objectives are demonstrated preferred. Kinematic calibration models that include device geometric parameters, for the RSI 6 degree of freedom hand controller, are introduced. Calibrations considering more complete models are demonstrated to yield improved calibrations in comparison to models considering only original non-zero length and angle parameters and potentiometer parameters. The complete calibration model is found to return error values within a range of the same order of magnitude as branch end distance fluctuation due to joint displacement sensors' noise. To achieve higher precision, it is concluded that noise-free joint displacement sensing and accurate passive spherical branch end joints are required.%Des fonctions objectives d'identification, qui tiennent compte des erreurs de position de l'organe terminal et des erreurs de distance des extrémités des branches, pour la calibration de manipulateurs parallèles sont examinées. En se basant sur l'élimination du besoin d'un accessoire de montage, il est démontré que des objectifs basés sur l'erreur de distance de l'extrémité des branches sont préférables. Des modèles de calibration cinématique qui comprennent les paramètres géométriques d'appareil, pour le contrôleur manuel RSI à 6 degrés de liberté, sont présentés. Il est démontré que des calibrations utilisant des modèles plus complets produisent des calibrations améliorées comparées à des modèles utilisant seulement les paramètres originaux non nuls des longueurs et des angles et les paramètres des potentiomètres. Le modèle de calibration complet produit des valeurs d'erreurs à l'intérieur d'une gamme du même ordre de grandeur que la fluctuation de la distance des extrémités des branches due au bruit des capteurs de déplacement des articulations. Pour obtenir une meilleure précision, on conclut que les capteurs de déplacement des articulations doivent être exempts de bruit et que des articulations sphériques passives précises sont nécessaires pour les extrémités des branches.