目前,工业机器人在各行各业得到大量的使用和推广,也从简单的代替人的劳动应用场合逐渐过渡到更高精度的应用场合。这对机器人的位姿精度要求越来越高。因此,迫切需要研制机器人的标定和测量系统,以提高机器人的运行精度。针对目前工业机器人标定所采用的测量设备成本高、环境要求高等难题,设计了一种基于拉线编码器的标定与测量系统,实现了工业机器人的几何参数标定和空间位置测量。论文主要内容如下:(1)提出了基于位姿参数的工业机器人标定算法,解决了本文设计的基于单拉线编码器的标定系统获取的拉线不是直线的问题,通过引入位姿参数来表达被测点的空间位置,基于D-H法建立机器人运动学误差模型,采用最小二乘法对机器人几何参数进行辨识。通过仿真实例验证了该算法的正确性与通用性。(2)提出了基于闭环矢量链的标定系统几何参数自标定算法,对标定系统进行了误差分析,并分析了标定算法对各种误差的敏感性,提出了误差补偿模型有效提高了标定系统的精度。(3)在单拉线编码器标定系统的研究基础上,将多个标定单站进行重新组合,确定了四站可动式布局的测量系统,提出了被测点的空间位置求解算法,通过简单的初始位置校准,便可以实现被测点空间位置的测量。(4)实验证明了本文提出的标定系统自标定算法、工业机器人标定算法和测量算法的正确性。首先采用三坐标测量机对标定系统的测量精度进行了验证;然后在ER30工业机器人上进行机器人几何参数标定实验;最后采用KUKA机器人完成了测量系统的精度验证试验,证明了测量算法的正确性。