六自由度工業(yè)機(jī)器人軌跡規(guī)劃算法的研究.pdf

1、本文以REBOT-V-6R-650六自由度機(jī)器人為研究對(duì)象，對(duì)其運(yùn)動(dòng)學(xué)、軌跡路徑進(jìn)行了分析研究和仿真，結(jié)果表明：⑴采用D-H法建立六自由度機(jī)器人的數(shù)學(xué)模型，求出其正、逆解的解析式，為六自由度機(jī)器人運(yùn)動(dòng)路徑軌跡的研究建立數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。⑵對(duì)六自由度機(jī)器人的軌跡進(jìn)行了規(guī)劃。為減小機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的振動(dòng)和沖擊，延長(zhǎng)機(jī)器人使用壽命，提高軌跡規(guī)劃的精度，針對(duì)采用五次多項(xiàng)式樣條規(guī)劃的軌跡因加加速度有突變而導(dǎo)致的軌跡精度不高的問(wèn)題，采用五次和七次非均勻B樣

2、條對(duì)機(jī)器人軌跡進(jìn)行規(guī)劃。仿真結(jié)果表明,采用五次和七次非均勻B樣條規(guī)劃的運(yùn)動(dòng)軌跡速度、加速度光滑，加加速度連續(xù)沒(méi)有突變，機(jī)器人軌跡精度較好，運(yùn)動(dòng)性能優(yōu)于五次多項(xiàng)式樣條。⑶對(duì)六自由度機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)路徑進(jìn)行了優(yōu)化。以某汽車車門焊點(diǎn)路徑為例進(jìn)行分析研究，以改進(jìn)的粒子群算法對(duì)焊接路徑進(jìn)行優(yōu)化。通過(guò)個(gè)體極值追隨全局極值和隨機(jī)原始參考值以貪婪重組的方式重新生成粒子，在增強(qiáng)算法局部尋優(yōu)能力的同時(shí)加快算法的收斂速度；采用多次局部調(diào)序的策略，通過(guò)隨機(jī)調(diào)整粒子

3、局部排列序，保證算法種群的多樣性，防止陷入局部最優(yōu)解。實(shí)驗(yàn)仿真結(jié)果表明，優(yōu)化后的路徑要優(yōu)于優(yōu)化前的路徑。⑷基于MATLAB平臺(tái)建立了六自由度機(jī)器人仿真平臺(tái)。通過(guò)在MATLAB中編寫的函數(shù)建立六自由度機(jī)器人的三維模型，建立了基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)控制模塊、示教模塊和函數(shù)控制模塊，為六自由度機(jī)器的運(yùn)動(dòng)路徑軌跡的分析研究提供仿真平臺(tái)。⑸分別在C空間和笛卡爾空間對(duì)機(jī)器人的避障路徑進(jìn)行了研究。在C空間中，建立機(jī)器人避障模型，通過(guò)改進(jìn)的遺傳算法在柵格空間中搜索避