6R串聯(lián)工業(yè)機(jī)器人軌跡規(guī)劃算法研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、智能制造與先進(jìn)工廠已經(jīng)越來越受到各國的重視，而機(jī)器人更是逐漸成為基礎(chǔ)設(shè)備，在先進(jìn)制造裝備技術(shù)中占有舉足輕重的地位。機(jī)器人系統(tǒng)的核心組成部分——機(jī)器人控制系統(tǒng)，其性能的優(yōu)劣對(duì)工業(yè)機(jī)器人的整體性能起著決定性作用。機(jī)器人控制系統(tǒng)從宏觀上可以分為兩大部分:軟件系統(tǒng)與硬件設(shè)備。硬件設(shè)備相當(dāng)于大腦，而軟件系統(tǒng)則相當(dāng)于大腦的思維。因此要想提高機(jī)器人控制體統(tǒng)的性能，就必須從軟件核心算法與硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)入手。本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)探討了

2、六自由度工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以此確定了滿足Pieper準(zhǔn)則的機(jī)器人關(guān)節(jié)參數(shù)和D-H坐標(biāo)系;以相鄰剛體之間的齊次變換矩陣?yán)碚摓榛A(chǔ)，建立了機(jī)器人末端齊次變換矩陣;最后，在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)了機(jī)器人末端在笛卡爾空間下的位置姿態(tài)矩陣，進(jìn)而得出機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)的正逆解算法。
　　(2)分別從笛卡爾空間和關(guān)節(jié)空間闡述了機(jī)器人軌跡規(guī)劃算法。為了使機(jī)器人控制系統(tǒng)能夠進(jìn)行基本的運(yùn)動(dòng)控制，在笛卡爾空間下對(duì)直線插補(bǔ)與圓弧插補(bǔ)做了簡要分析。由于笛卡爾空間容易出

3、現(xiàn)奇異點(diǎn)問題，因此本文重點(diǎn)從關(guān)節(jié)空間角度推導(dǎo)了B樣條軌跡規(guī)劃算法及優(yōu)化，并在MATLAB分析了優(yōu)化后的實(shí)際效果。
　　(3)考慮到機(jī)器人的實(shí)際工作情況，將效率、能耗和沖擊性等目標(biāo)最優(yōu)要求，以數(shù)學(xué)函數(shù)的形式表達(dá)，從而建立機(jī)器人多目標(biāo)數(shù)學(xué)模型，利用已經(jīng)成熟的NSGA-Ⅱ多目標(biāo)優(yōu)化算法求解建立的數(shù)學(xué)模型，為機(jī)器人滿足嚴(yán)格的加工要求提供了一種解決方案。
　　(4)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)?；凇癙C+運(yùn)動(dòng)控制器”的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，利用工業(yè)計(jì)算機(jī)和