雙工業(yè)機(jī)器人協(xié)調(diào)技術(shù)的研究.pdf

1、伴隨著社會的進(jìn)步，工業(yè)生產(chǎn)對機(jī)器人技術(shù)的要求越來越高，單個機(jī)器人在很多時(shí)候無法滿足生產(chǎn)的要求，為此，多機(jī)器人技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并逐漸發(fā)展成為機(jī)器人領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
　　本文以雙工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)為例研究有關(guān)多機(jī)器人系統(tǒng)的某些關(guān)鍵技術(shù)，對于雙機(jī)器人系統(tǒng)的標(biāo)定，雙機(jī)器人系統(tǒng)的碰撞檢測，雙機(jī)器人系統(tǒng)的軌跡規(guī)劃以及雙機(jī)器人系統(tǒng)的布局優(yōu)化問題進(jìn)行了研究，主要內(nèi)容如下：
　　首先對雙機(jī)器人系統(tǒng)中的兩臺工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行了運(yùn)動學(xué)建模描述，之后針對雙機(jī)

2、器人的標(biāo)定問題，提出利用三點(diǎn)法建立紐帶坐標(biāo)系的方法來完成標(biāo)定任務(wù)，并進(jìn)行數(shù)字仿真，證明了本文所提出的標(biāo)定方法的正確性。
　　由于在運(yùn)動過程中，雙機(jī)器人系統(tǒng)很容易發(fā)生碰撞，因此雙機(jī)器人碰撞檢測是雙機(jī)器人協(xié)調(diào)的必要步驟。針對于此，根據(jù)機(jī)器人本身的實(shí)際情況，靈活的將兩臺機(jī)器人簡化為膠囊體和球體等簡單的幾何體，之后利用拋物線函數(shù)和二元函數(shù)求最值的方法獲得幾何體之間的最短距離，利用最短距離完成碰撞檢測，使用MATLAB和ADAMS進(jìn)行仿真，

3、驗(yàn)證了碰撞檢測算法的正確性。
　　雙機(jī)器人軌跡規(guī)劃是雙機(jī)器人協(xié)調(diào)運(yùn)動的核心。本文針對雙機(jī)器人系統(tǒng)的運(yùn)動學(xué)關(guān)系進(jìn)行了深入的分析，針對協(xié)調(diào)搬運(yùn)，協(xié)調(diào)寫字以及協(xié)調(diào)焊接3個典型的任務(wù)進(jìn)行了具體的分析和仿真，仿真結(jié)果顯示，在本文所分析的運(yùn)動學(xué)關(guān)系下，機(jī)器人路徑上的各個離散點(diǎn)均可達(dá)，而且各個機(jī)器人在運(yùn)動過程中運(yùn)動平穩(wěn)，可以完成給定任務(wù)，從而證明了理論分析的正確性。
　　雙機(jī)器人系統(tǒng)布局是整個雙機(jī)器人系統(tǒng)的基礎(chǔ)，布局的好壞直接影響著任務(wù)完

4、成的質(zhì)量。針對任務(wù)要求和運(yùn)動學(xué)關(guān)系，提出可達(dá)性，平穩(wěn)性和靈活性三個指標(biāo)，將三個指標(biāo)組合成一個目標(biāo)函數(shù)，并以此作為布局優(yōu)化的適應(yīng)度函數(shù)，針對協(xié)調(diào)搬運(yùn)，協(xié)調(diào)寫字兩類任務(wù)進(jìn)行雙機(jī)器人布局的詳細(xì)闡述，使用遺傳算法完成布局優(yōu)化，之后將布局優(yōu)化的結(jié)果進(jìn)行仿真，與之前未進(jìn)行布局優(yōu)化的系統(tǒng)相比較，進(jìn)行布局優(yōu)化之后的系統(tǒng)在執(zhí)行任務(wù)過程中運(yùn)動更為平穩(wěn)，靈活度更高，從而說明了布局優(yōu)化算法的有效性性。
　　最后建立雙機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺，進(jìn)行運(yùn)動協(xié)調(diào)實(shí)驗(yàn)，