步进爬缆机器人自动校正[外文翻译].doc

附件C：译文



步进爬缆机器人自动校正

Mahmoud Tavakoli, Lino Marques and An´ıbal T. de Almeida

摘要：众所周知，精细的大型工业机械手操作的误差来源很多。大多数爬壁机器人被当作能够迅速移动的操纵器，其基础是整个移动机械臂运动攀岩机构，也因此增加了一些额外的定位误差。3DCLIMBER是一个在ISR—UC开发的串行机制杆爬壁机器人，该机器人的初步试验表明，其夹紧钳的精确定位结构，保证了其精确的定位要求。否则，机器人在爬行过程中误差的累计将会使机器人不能准确的自动校对。本文主要介绍通过自适应的方法来测量和补偿这些误差。
1、引言
攀爬机器人发展是一个富有挑战性的领域，在过去10年，研发出了不同类型的机器人，包括攀越平面和弯曲表面的机器人。对于附着面为光滑表面的机器人一般使用吸杯或者磁铁。与机器人最终效应匹配设计的围栏，或类似多孔材料或各种研究系统的发展，促进了管道或管道内爬行机器人或攀越极点机器人的发展（极点攀登机器人）。以前开发的比较成熟的技术是基于连续移动或蠕动爬行攀登机器人，连续运动的攀登机器人中使用登山和夹持杆轮胎的移动速度更快，比蠕动爬行机器人更轻。他们的主要特点是可操作性低。这些类型的机器人大多为简单的两级攀越或用于执行简单的任务，并不需要复杂的操纵。另一方便，如果一个机器人的目的是执行更复杂的任务，如焊接、测试或者涂装管道，那么蠕动爬行机器人是一种较好的选择。因为这种类型的机器人是采取独立的夹紧和攀爬模块，因此稳定性更好，具有更好的操作性。所有蠕动爬行机器人都有一个共同特点：他们有两个相连的多自由度夹爪的攀登机构。攀升机构可能是连续的型的、混合型的或者平行的。在所有的机器人中，一个夹爪作为基本的机构和控制系统，而另一个夹爪作为操纵器。因此，如果在抓紧前没有很好的基础定位，后者抓紧后不能调整其定位，那么操作过程中的误差将会累积。因为操作机构是机器人移动的基础。这些误差以及累积误差将会成为下一步操作的误差来源，从而影响机器人的整体操作。如果这些误差不消除，它将会累积到后续每一步操作中。因此，自动校准（自适应）和误差补偿计算是必须的。
2、问题声明