工業(yè)機(jī)器人視覺定位系統(tǒng)及軌跡規(guī)劃研究.pdf

1、機(jī)器人技術(shù)是集機(jī)械學(xué)、控制理論、電子技術(shù)、傳感技術(shù)、人工智能以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等多學(xué)科于一體的高新技術(shù)，隨著機(jī)器人技術(shù)研究的不斷深入，工業(yè)機(jī)器人在自動化生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。
　　目前，機(jī)器人的主要研究領(lǐng)域有機(jī)器人定位技術(shù)、軌跡規(guī)劃與優(yōu)化技術(shù)、機(jī)器人運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)分析、機(jī)器人智能化、機(jī)器人控制語言與離線編程等，如何通過對機(jī)器人技術(shù)的研究以提高其性能與應(yīng)用價(jià)值，是研究人員十分關(guān)注的內(nèi)容。本文針對工業(yè)現(xiàn)場中對機(jī)器人定位精度與工作效率的要

2、求，對機(jī)器人定位技術(shù)、軌跡規(guī)劃與優(yōu)化技術(shù)展開研究。引入視覺技術(shù)以提高機(jī)器人的定位精度;研究時(shí)間最優(yōu)軌跡規(guī)劃，以序列二次規(guī)劃算法與遺傳算法為優(yōu)化手段，尋求機(jī)器人的最優(yōu)時(shí)間序列，并運(yùn)用ADAMS進(jìn)行動力學(xué)仿真分析，主要研究內(nèi)容包括:
　　1、構(gòu)建機(jī)器人視覺定位系統(tǒng)，利用Eye-to-hand攝像機(jī)的標(biāo)定結(jié)果以及視覺定位方法，將工件的位置信息轉(zhuǎn)化為機(jī)器人工具坐標(biāo)系下的標(biāo)準(zhǔn)偏移量，從而控制機(jī)器人完成定位裝配任務(wù)。
　　2、基于三次樣

3、條曲線插值法，提出時(shí)間最優(yōu)的軌跡規(guī)劃方法，以機(jī)器人的軌跡執(zhí)行總時(shí)間作為優(yōu)化目標(biāo)，在只考慮各關(guān)節(jié)速度約束條件下，利用序列二次規(guī)劃算法得到最優(yōu)軌跡，并在MATLAB環(huán)境下進(jìn)行軌跡的仿真與分析。
　　3、提出三種不同關(guān)節(jié)運(yùn)動學(xué)約束條件的優(yōu)化方案，運(yùn)用遺傳算法求得三種方案下的最優(yōu)解，并對比分析各優(yōu)化方案下關(guān)節(jié)運(yùn)動學(xué)參數(shù)仿真曲線的變化。
　　4、采用lagrange方法建立機(jī)器人系統(tǒng)的動力學(xué)方程式，并構(gòu)建機(jī)器人的虛擬樣機(jī)。提出兩類時(shí)間