1.一种机械臂参数误差识别及补偿方法，利用一套测量工具，其特征在于，按照以下步骤实施：步骤1：安装试件，

将机械臂末端与气动夹具(1)连接牢靠，气动夹具(1)上的夹爪(2)夹持住夹持柄(3)；

调整测量架(4)上的激光位移传感器(5)和位移传感器一(6)、位移传感器二(7)的位姿，使其与标定件(8)的测量平面垂直；

步骤2：建立机械臂运动学模型，

2.1)设置相关的机械臂模型参数，

2.2)通过坐标变换，建立机械臂运动学模型；

步骤3：向机器人控制系统输入‑Z方向的运动指令，利用位移传感器一(6)、位移传感器二(7)测量X、Y向的运动误差，利用激光位移传感器(5)测量机械臂末端‑Z方向的位移，步骤4：建立机械臂的参数误差补偿模型；

步骤5：完成机械臂误差补偿，

根据Vj的数值补偿机械臂控制系统中的几何参数设定，得到补偿后的几何参数误差的机械臂系统，即成。

2.根据权利要求1所述的机械臂参数误差识别及补偿方法，其特征在于：所述的测量工具的结构是，包括气动夹具(1)，气动夹具(1)上的夹爪(2)与夹持柄(3)连接；夹持柄(3)另一端固定有测量架(4)，测量架(4)上设置有激光位移传感器(5)、位移传感器一(6)、位移传感器二(7)，测量时该三个传感器均与标定件(8)的测量平面垂直。

3.根据权利要求1所述的机械臂参数误差识别及补偿方法，其特征在于：所述的步骤

2.1)中，具体过程是，选取机械臂安装基座建立基坐标系，x0、y0、z0表示机械臂基坐标系的坐标轴；对机械臂的六个关节分别建立关节坐标系，其中xi、yi、zi分别表示六自由度机械臂的六个关节坐标系的坐标轴；依据上述的测量工具在基坐标系下的相对位置，建立测量工具坐标系，其中x7、y7、z7表示测量工具的坐标轴；dj表示沿zj轴正方向的j关节坐标系原点从xj‑1移动到xj的距离；ak表示沿xk轴正方向的k关节坐标系原点从zk移动到zk+1的距离；

本步骤中，i＝1,2,...,6，j＝1,2,...,7，k＝1,2,...,6。

4.根据权利要求3所述的机械臂参数误差识别及补偿方法，其特征在于：所述的步骤

2.2)中，机械臂运动学模型的表达式为：

其中，

ix＝c1[c2，3(c4c5c6‑s4s6)‑s2，3s5c6]‑s1(s4c5c6+c4s6)；

iy＝s1[c2，3(c4c5c6‑s4s6)‑s2，3s5c6]+c1(s4c5c6+c4s6)；

iz＝s2，3(s4s6‑c4c5c6)+c2，3s5c6；

jx＝‑c1[c2，3(c4c5s6+s4c6)+s2，3s5s6]+s1(s4c5s6‑c4c6)；

jy＝‑s1[c2，3(c4c5s6+s4c6)+s2，3s5s6]‑c1(s4c5s6‑c4c6)；

jz＝s2，3(c4c5s6+s4c6)‑c2，3s5s6；

kx＝c1(‑c2，3c4s5+s2，3c5)+s1s4s5；

ky＝s1(‑c2，3c4s5+s2，3c5)+c1s4s5；

kz＝c2，3c5+s2，3c4s5；

px＝c1[a2c2+(a3‑d7c4s5)c2，3+(d4+d7c5)s2，3]+s1(d7s4s5‑d3)；

py＝s1[a2c2+(a3‑d7c4s5)c2，3+(d4+d7c5)s2，3]‑c1(d7s4s5‑d3)；

pz＝d1+(d7c4s5‑a3)s2，3+(d7c5+d4)c2，3‑a2s2；

上式中，ix表示机械臂末端坐标系X轴在基坐标系X轴上的分量；

iy表示机械臂末端坐标系X轴在基坐标系Y轴上的分量；

iZ表示机械臂末端坐标系X轴在基坐标系Z轴上的分量；

jx表示机械臂末端坐标系Y轴在基坐标系X轴上的分量；

jy表示机械臂末端坐标系Y轴在基坐标系Y轴上的分量；

jZ表示机械臂末端坐标系Y轴在基坐标系Z轴上的分量；

kx表示机械臂末端坐标系Z轴在基坐标系X轴上的分量；

ky表示机械臂末端坐标系Z轴在基坐标系Y轴上的分量；

kZ表示机械臂末端坐标系Z轴在基坐标系Z轴上的分量；

px表示机械臂末端相对于原点坐标在X向的位移；

py表示机械臂末端相对于原点坐标在Y向的位移；

pZ表示机械臂末端相对于原点坐标在Z方向的位移；

si,j＝sin(θi+θj)，ci,j＝cos(θi+θj)，θi与θj分别表示各个关节转角值，本步骤中，i＝1,

2,…,6，j＝1,2,…,6。

5.根据权利要求4所述的机械臂参数误差识别及补偿方法，其特征在于：所述的步骤3中，具体过程是，通过读取上述测量工具中相关传感器的数值，获得X、Y向的运动误差集Ex＝{x1,x2,...,xi} i＝1,2,...,n和Ey＝{y1,y2,...,yi} i＝1,2,...,n；再通过机械臂控制系统，获得位移误差集对应的关节转角集合，表达式如下：式中， 表示在运动到某个点时关节角θ2,θ3,θ4,θ5组成的向量。

6.根据权利要求5所述的机械臂参数误差识别及补偿方法，其特征在于：所述的步骤4中，具体过程是，

4.1)根据步骤2得到的机械臂运动学模型，建立参数误差补偿模型，机械臂X、Y向的坐标表达式如前所示，分别为：px＝c1[a2c2+(a3‑d7c4s5)c23+(d4+d7c5)s23]+s1(d7s4s5‑d3)            (1)py＝s1[a2c2+(a3‑d7c4s5)c23+(d4+d7c5)s23]‑c1(d7s4s5‑d3)             (2)设机械臂运动平面为工作坐标系的XOZ面，将上述两式简写为：px＝fx(θ2,θ3,θ4,θ5,d3,d4,d7,a2,a3)；                               (3)py＝fy(θ2,θ3,θ4,θ5,d3,d4,d7)；                                   (4)式中，ai表示连杆长度；θi表示关节转角；di表示连杆偏置距离；

引入参数误差后，机械臂X、Y向的坐标变换为：

py'＝fy(θ2+Δθ2,θ3+Δθ3,θ4+Δθ4,θ5+Δθ5,d3+Δd3,d4+Δd4,d7+Δd7)；    (6)式中，Δai表示连杆长度误差；Δθi表示关节转角误差；Δdi表示连杆偏置距离误差；

由误差和理论位置的关系，则有：p′x＝px+ΔX，p′y＝py+ΔY，将该两式相减后整理得到下式(7)：ΔY＝p′y‑py+p′x‑px+ΔX                                   (7)将测量得到的误差集带入式(7)中，得到非线性参数拟合方程组：yi＝p′y‑py+p′x‑px+xi i＝1,2,...,n                            (8)为了推导方便，令yi＝g(θ2,θ3,θ4,θ5,xi) i＝1,2,...,n；

4.2)由式(8)可知：机械臂在Z向上运动的参数误差补偿问题能够描述如下：通过非线性方程拟合一组系数Δθ2,Δθ3,Δθ4,Δθ5,Δd3,Δd4,Δd7,Δa2,Δa3，使得在不同的关节转动角度θi下， 并且残差 值最小，则该问题中的待求解系数Δθ2,Δθ3,Δθ4,Δθ5,Δd3,Δd4,Δd7,Δa2,Δa3即为机械臂几何参数误差，其解法具体如下：

4.2.1)在非线性参数拟合方程式(8)中待求解参数总共包含九个，分别是Δθ2,Δθ3,Δθ4,Δθ5,Δd3,Δd4,Δd7,Δa2,Δa3，为方便计算，下文中将其命名为Vj,i(j＝1～9,j∈Z)，i为迭代次数，对九个未知量赋初值，在理想状况下，机械臂的几何参数误差均为0，因此将九个未知量的初始值均设为0；

4.2.2)根据给定未知量的初始值，将实验得到的n组相对位移误差集的数值分别代入方程yi＝g(θ2,θ3,θ4,θ5,xi) i＝1,2,...,n中，得到n组计算结果，将计算出的集合命名为Fi‑1，将Fi‑1与Ey中对应的值进行对比，计算第一个残差平方和γi‑1；

4.2.3)引入增幅系数λ＝0.001，使用Vj,i＝Vj,i‑1+λ对Vj的数值进行替代，并将n组数据的θ2,θ3,θ4,θ5代入方程yi＝g(θ2,θ3,θ4,θ5,xi) i＝1,2,...,n中，计算出n组函数的数值，将计算出的数组命名为Fi，将Fi与Ey中对应的函数值进行对比，计算第二个残差平方和γi，将计算得到的两个残差平方和γi与γi‑1进行对比，对比后存在两种结果，分别分析如下：

a)当γi≤γi‑1时，认为改变后的Vi的数值所对应的解为更优解，并使用10λ对Vj,i＝Vj,i‑1+λ中的λ进行替代，并重复步骤4.2.3)中计算过程，直到计算出γi＞γi‑1；

b)当γi＞γi‑1时，认为改变前的Vj,i‑1的数值所对应的解为更优解，此时，未知量中有一个数值已经达到了最优解，改变其中的一个数值，并固定另外八个未知量的数值不变，并进行计算，具体过程是：①固定V2～V9八个数值不变，同时改变V1的数值，在V1,i＝V1,i‑1+λ中，使用λ/10对原有λ进行替代，并重复步骤4.2.3)中计算过程，直到计算出γi＞γi‑1，此时V1的数值已经达到最优解，并记录此时V1的具体数值；

②当V1得到最优解后，固定V1与V3～V9八个数值不变，同时改变V2的数值，在V2,i＝V2,i‑1+λ中，使用λ/10对原有λ进行替代，并重复步骤4.2.3)中计算过程，直到计算出γi＞γi‑1，此时V2的数值已经达到最优解，并记录此时V2的数值；

③其余7个参数的数值均按照上述①②中的方法进行计算，最终得到记录下V的9组数值；

4.2.4)完成前述V的9组数值记录后，上述迭代过程结束，此时对应的 为最小的残差平方和，即Vj数值就是机械臂几何参数误差的求解结果。