自主移動機械臂軌跡規(guī)劃.pdf

1、隨著工業(yè)自動化和產(chǎn)業(yè)升級的發(fā)展，工業(yè)機器人在此方面的應(yīng)用將更加普及，在提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本和改善工作環(huán)境等方面做出了重要貢獻。其中機器人的軌跡規(guī)劃是機器人控制系統(tǒng)的底層規(guī)劃，良好的規(guī)劃方案對于機器人的精度和穩(wěn)定性等非常重要，因此大量的學(xué)者和研究人員從事于此課題的研究，也對機器人整體性能的提高起到了推動性的作用。
　　本課題研究的模型為自主移動機械臂——廣東工業(yè)大學(xué)機器人實驗室(105)具有代表性的實驗設(shè)備。其主要組成部

2、分為5個旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)組成的機械臂和由麥克納姆輪組成的全方位移動小車，可以單獨的控制，也可以組合在一起控制。在規(guī)劃前，分別獨自建立了機械臂和移動小車的運動學(xué)模型，對其正逆向運動學(xué)進行了求解，并得到了預(yù)期的效果。
　　本課題的主要研究方向為軌跡規(guī)劃，在規(guī)劃之前分別對各個軌跡規(guī)劃的基本方法做了詳細的討論，通過基本理論運用MATLAB軟件對各個算法進行了程序的編寫，對上述部分求解的運動學(xué)模型，進行了算法的編寫。
　　通過不同的方法對空間

3、直線和弧線進行了軌跡規(guī)劃，在空間直線規(guī)劃中，采用連續(xù)的三次多項式對其進行了關(guān)節(jié)變量的條件約束，使之在通過關(guān)節(jié)變量的輸入，其末端在笛卡爾空間的輸出達到了理想的效果。在空間弧線規(guī)劃采用連續(xù)的高階多項式插值算法，對其進行各項約束，使之末端在空間的輸出不僅滿足所規(guī)劃的軌跡，而且在關(guān)節(jié)空間保證了加速度連續(xù)的要求，對于提高機械臂的平穩(wěn)性非常重要。當機械臂的空間在工作范圍之外時，需要移動全方位移動小車，由于可以全方位移動，通過選擇合適的輪子速度和轉(zhuǎn)向