工業(yè)機(jī)器人路徑規(guī)劃算法研究.pdf

1、基于最少時(shí)間、最少能量和避障等的不同目標(biāo),許多研究學(xué)者對(duì)路徑規(guī)劃問題進(jìn)行了探索.該文針對(duì)近年來在工業(yè)機(jī)器人路徑規(guī)劃的熱點(diǎn)問題-機(jī)器人作業(yè)中避障的快速性與路徑的最優(yōu)性-進(jìn)行了系統(tǒng)而深入的研究.前者由于機(jī)器人構(gòu)型空間的復(fù)雜性與機(jī)器人作業(yè)的快速性要求,而使路徑規(guī)劃問題具有極大的挑戰(zhàn)性;后者則因?yàn)闄C(jī)器人作業(yè)的精確性要求,所以從此角度對(duì)路徑的最優(yōu)性進(jìn)行了探索與研究.該文主要研究如下幾個(gè)問題:1.針對(duì)6自由度的工業(yè)機(jī)器人,建立了工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)模

2、型.該文中,建立了兩類工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)模型:其一為ABBIRB1400型工業(yè)機(jī)器人;另一為RK10S型工業(yè)機(jī)器人,這兩類機(jī)器人皆是典型的SCARA型工業(yè)機(jī)器人.2.為避免繁瑣的機(jī)器人示教過程,從避障快速性的角度出發(fā),提出了離線的基于波擴(kuò)散方法的工業(yè)機(jī)器人路徑規(guī)劃算法.首先對(duì)機(jī)器人的工作空間離散化,針對(duì)工作空間中的障礙點(diǎn)和自由點(diǎn)進(jìn)行二值標(biāo)記;然后用波擴(kuò)散方法對(duì)自由點(diǎn)進(jìn)一步標(biāo)記,并進(jìn)行了路徑搜索;最后,以波擴(kuò)散法與深度優(yōu)先算法路徑搜索進(jìn)行了

3、比較.針對(duì)6-自由度的工業(yè)機(jī)器人驗(yàn)證所提出的算法,得到了滿意的效果.以ABBIRB1400型6-DOF工業(yè)機(jī)器人作為仿真對(duì)象,用SGI工作站,在ENVISION仿真環(huán)境下進(jìn)行仿真.從仿真結(jié)果看,所研究算法在機(jī)器人路徑規(guī)劃方面是可行的.3.針對(duì)機(jī)器人作業(yè)中的精確性的要求,該文基于孤島搜索策略,提出了在機(jī)器人的構(gòu)型空間中采用遺傳算法進(jìn)行路徑規(guī)劃找出最優(yōu)路徑的方法.以RK10S型6-DOF工業(yè)機(jī)器人作為仿真對(duì)象,用SGI工作站,在ENVISI