冗余度機器人容錯操作及速度突變的研究.pdf

1、本論文在對冗余機器人的關節(jié)發(fā)生鎖定時刻容錯規(guī)劃，尤其是如何減少速度突變的問題進行了深入的研究，并進行了仿真驗證。 首先，通過對以往文獻的分析，指出機器人發(fā)生故障后被鎖定作為一種簡單可靠的方式，越來越受到國內(nèi)外眾多學者的關注。在對冗余度機器人運動學優(yōu)化基礎理論探討的基礎上，結(jié)合發(fā)生鎖定故障時冗余度機器人的運動特性，確定了冗余度機器人的優(yōu)化性能指標——退化可操作度。隨后對冗余度機器人的優(yōu)化算法及其優(yōu)化能力等有關的參數(shù)進行了分析。

2、 其次，對于多冗余度機器人容錯的故障時刻容錯和故障后容錯兩個方面分析研究，采用退化可操作度的作為性能指標，以梯度投影法作為運動學優(yōu)化控制算法來規(guī)劃末端軌跡，能保證故障時刻保持較高的操作能力，構(gòu)造容錯性能指標，推導出了使速度突變極小化的退化機器人關節(jié)速度的解析表達式，并從理論上證明了原機器人關節(jié)速度最小范數(shù)解中的剩余關節(jié)速度矢量在退化機器人零空間中的投影為零矢量，該結(jié)論適用于任意冗余度的平面和空間機器人。然后，給出了平面4R和空間5R