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现代工业机器人研究中的一项重要性能指标就是工业机器人的精度。机器人精度对其设计、生产及应用起着较为决定性的作用。如何提高机器人的精度一直是机器人领域的研究热点，工业机器人的精度分析是工业机器人发展过程中的一个重要方向。我国在机器人的研究和应用方面与工业化国家相比还有不小的差距，因此对工业机器人的设计和研究具有重要的现实意义。本文针对如何提高机械臂的精度展开了研究，主要研究工作如下: 第一:本文通过对三关节串联机械臂结构的设计经验，结合机械臂高精度的要求，对机械臂各个关节和传动部件进行了选择和设计。同时利用有限元分析软件对关键部件的进行了刚度和强度的校核，完成机械臂的结构设计。 第二:利用Pro/E、ADAMS软件建立了串联关节机械臂的动力学模型，完成对机械臂模型的运动学分析，得到在不同误差条件下各关节驱动器的力矩曲线和各关节运动关系曲线的变化，为更深入研究机械臂运动学和动力学问题，以及串联关节机械臂的本体和控制器设计提供了理论依据。 第三:对导致机械臂定位误差和影响机械臂末端执行器位姿的各种因素逐一进行了分析，对其中两种主要因素产生的误差提出合理的补偿方案来提高机械臂的运动精度。 第四:运用运动学和动力学的方法建立了基于D-H参数的位姿误差模型，通过对机械臂模型中各关节之间的机构误差的分析，求出了终端执行器的位姿误差。针对D-H参数位置误差，采用了不同误差补偿方案进行了对比补偿，通过计算证明了补偿的可行性和方法的正确性。 本文的研究工作对串联关节型机械臂运动精度的提高有着一定的指导意义，运用本文的研究方法，可以有效的提高机械臂末端执行器的位置精度。