工业机器人因具有自由度高、操控灵活、多功能等优点,已逐步成为机械制造行业的重要组成部分。然而,现有工业机器人普遍存在空间运动精度低的问题,导致机器人无法推广至高精度加工制造应用领域。如何有效提高机器人空间定位精度,已成为国内、外相关领域学者研究的重要课题。因此,本论文提出一种基于自制拓展R-test测量装置检测的新型标定方法。其主要研究内容有:1.以EPSON C4 A901S型工业机器人为研究对象,建立了工业机器人空间运动误差标定算法。利用MD-H方法建立机器人空间运动误差参数模型并对各误差参数进行归类分析。采用雅可比迭代法和牛顿-拉普森迭代法开展机器人误差参数辨识和补偿算法研究。最后,仿真分析了在不同数量级误差参数设定下,误差辨识和补偿算法的有效性。2.提出了一种融合球杆仪环形联动误差测量与R-test测量的工业机器人空间运动误差测量方法。开展了该测量方法的原理介绍,并对其进行数学建模与误差分析。基于约束范围和测量灵敏度指标确定了 R-test测量装置的底圆半径R和传感器倾角θ参数。3.基于上述测量方法,设计并制作了相关实验测量装置,称之为拓展R-test测量装置。首先,根据工业机器人定位精度的测量要求,确定了拓展R-test测量装置中的主要硬件传感器与机械结构。其次,为确认自制型拓展R-test测量装置的精度设计指标,分别对装置的标准球回转角度测量机构和R-test测量机构分别进行误差标定和分析。4.基于自制型拓展R-test测量装置对EPSON C4 A901S型工业机器人开展了空间运动误差标定实验及数据分析。首先,根据拓展R-test测量装置的数据采集方式编写了数据处理程序及其GUI显示界面。其次,设计了基于拓展R-test测量装置的测量流程并初步开展了数据采集与误差分析。最后,提出了利用激光干涉仪的线性标定方式,验证所提出标定方法的可靠性。