工業(yè)機器人時間最優(yōu)軌跡規(guī)劃.pdf

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

2、要求進行了論述,概述了機器人運動學(xué)與動力學(xué)以及時間最優(yōu)軌跡規(guī)劃,全面地總結(jié)了國內(nèi)外有關(guān)機器人時間最優(yōu)軌跡規(guī)劃方面的研究成果,綜述了混沌優(yōu)化的研究進展并對其進行了展望.其次,分析了機器人軌跡規(guī)劃的一般性問題,在關(guān)節(jié)空間的軌跡規(guī)劃針對不同的條件分別詳述了三次多項式函數(shù)插值、高階多項式插值和拋物線連接的線性函數(shù)插值;在笛卡爾空間的軌跡規(guī)劃則深入討論了線性函數(shù)插值和圓弧插值,然后對笛卡爾空間與關(guān)節(jié)空間軌跡規(guī)劃的優(yōu)缺點進行了比較.深入研究了機器人

3、時間最優(yōu)軌跡規(guī)劃的基本原理,討論了混沌優(yōu)化原理及B樣條曲線的計算方法,采用B樣條曲線構(gòu)造機器人的軌跡,提出了一種基于改進混沌優(yōu)化算法的機器人時間最優(yōu)軌跡設(shè)計方法,優(yōu)化時考慮了包括關(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PUMA560前三鉸軌跡(此時還需加上笛卡爾空間路徑約束)進行了優(yōu)化計算.最后,簡單介紹了PUMA560的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),并針對湖南大學(xué)智能自動化技術(shù)實驗室PUMA560控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)封閉的缺陷,