多關(guān)節(jié)工業(yè)串聯(lián)機(jī)器人實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃算法研究.pdf

1、多關(guān)節(jié)工業(yè)串聯(lián)機(jī)器人在國(guó)內(nèi)的發(fā)展起步相對(duì)較晚，相比于世界發(fā)達(dá)的國(guó)家技術(shù)上還存有一定的距離。任務(wù)空間的軌跡插補(bǔ)是機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制的關(guān)鍵技術(shù)之一，該插補(bǔ)算法的好壞直接影響著機(jī)器人的工作精度和工作效率。同時(shí)，任務(wù)空間軌跡插補(bǔ)涉及到任務(wù)空間軌跡與關(guān)節(jié)空間軌跡的映射問(wèn)題，由于機(jī)器人連桿結(jié)構(gòu)的限制，二者之間的映射關(guān)系十分復(fù)雜。
　　本文以六自由度工業(yè)機(jī)器人為平臺(tái)，分析了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)，對(duì)該類(lèi)型機(jī)器人的奇異性做了深入分析。針對(duì)傳統(tǒng)軌跡插補(bǔ)算法存在效

2、率低、實(shí)時(shí)性差的問(wèn)題，本文將軌跡插補(bǔ)算法抽象成三層進(jìn)行設(shè)計(jì)研究，包括速度規(guī)劃層、路徑構(gòu)造層、前瞻速度控制層。在速度規(guī)劃層，以高性能的S型速度控制曲線(xiàn)作為核心速度規(guī)劃算法；在路徑構(gòu)造層，將空間路徑分為位置路徑、姿態(tài)路徑和過(guò)渡路徑三個(gè)方面進(jìn)行研究，提出了效率高和實(shí)用性強(qiáng)的任務(wù)空間軌跡規(guī)劃算法，提出用直線(xiàn)與圓弧的微小段組合解決空間位置軌跡的平滑過(guò)渡問(wèn)題和采用軸-角對(duì)分離線(xiàn)性插值構(gòu)造機(jī)器人姿態(tài)軌跡及姿態(tài)過(guò)渡軌跡；在前瞻速度控制層，設(shè)計(jì)用粗插補(bǔ)和