工業(yè)機(jī)器人時(shí)間最優(yōu)軌跡規(guī)劃.pdf

1、在工業(yè)機(jī)器人的實(shí)際應(yīng)用中,工作效率和質(zhì)量是衡量機(jī)器人性能的重要指標(biāo),提高工業(yè)機(jī)器人的工作效率,減小實(shí)際操作中的誤差成為工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用亟需解決的關(guān)鍵性問(wèn)題.機(jī)器人的時(shí)間最優(yōu)軌跡規(guī)劃是指以時(shí)間最短作為性能指標(biāo)并在滿(mǎn)足各種約束的條件下優(yōu)化機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡,使機(jī)器人手部在兩點(diǎn)之間或沿著規(guī)定軌跡運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短,進(jìn)行這項(xiàng)研究的目的和實(shí)際意義在于提高工業(yè)機(jī)器人的工作效率.首先,該文對(duì)機(jī)器人的定義及其發(fā)展前景作了介紹,對(duì)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r、應(yīng)用及技術(shù)

2、要求進(jìn)行了論述,概述了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)以及時(shí)間最優(yōu)軌跡規(guī)劃,全面地總結(jié)了國(guó)內(nèi)外有關(guān)機(jī)器人時(shí)間最優(yōu)軌跡規(guī)劃方面的研究成果,綜述了混沌優(yōu)化的研究進(jìn)展并對(duì)其進(jìn)行了展望.其次,分析了機(jī)器人軌跡規(guī)劃的一般性問(wèn)題,在關(guān)節(jié)空間的軌跡規(guī)劃針對(duì)不同的條件分別詳述了三次多項(xiàng)式函數(shù)插值、高階多項(xiàng)式插值和拋物線(xiàn)連接的線(xiàn)性函數(shù)插值;在笛卡爾空間的軌跡規(guī)劃則深入討論了線(xiàn)性函數(shù)插值和圓弧插值,然后對(duì)笛卡爾空間與關(guān)節(jié)空間軌跡規(guī)劃的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比較.深入研究了機(jī)器人

3、時(shí)間最優(yōu)軌跡規(guī)劃的基本原理,討論了混沌優(yōu)化原理及B樣條曲線(xiàn)的計(jì)算方法,采用B樣條曲線(xiàn)構(gòu)造機(jī)器人的軌跡,提出了一種基于改進(jìn)混沌優(yōu)化算法的機(jī)器人時(shí)間最優(yōu)軌跡設(shè)計(jì)方法,優(yōu)化時(shí)考慮了包括關(guān)節(jié)角速度、角加速度、角加加速度及力矩4種約束,并在關(guān)節(jié)空間與笛卡爾空間對(duì)PUMA560前三鉸軌跡(此時(shí)還需加上笛卡爾空間路徑約束)進(jìn)行了優(yōu)化計(jì)算.最后,簡(jiǎn)單介紹了PUMA560的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),并針對(duì)湖南大學(xué)智能自動(dòng)化技術(shù)實(shí)驗(yàn)室PUMA560控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)封閉的缺陷,