面向多點(diǎn)高速裝配應(yīng)用的SCARA工業(yè)機(jī)器人控制精度模型研究.pdf

1、對(duì)于有連續(xù)軌跡控制要求的工業(yè)機(jī)器人,末端執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)誤差主要來源于控制和結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面,其中控制方面的誤差主要是由軌跡規(guī)劃的插補(bǔ)算法和運(yùn)動(dòng)學(xué)運(yùn)算等因素帶來的。傳統(tǒng)的插補(bǔ)方法主要有直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ),這些方法在復(fù)雜軌跡控制當(dāng)中常常滿足不了機(jī)器人高速高精度的要求。針對(duì)這種問題本文提出了自適應(yīng)NURBS插補(bǔ)用于工業(yè)機(jī)器人軌跡控制的方法,文中主要工作包括:
　　 以SCARA工業(yè)機(jī)器人為研究對(duì)象,分析得到了它的正運(yùn)動(dòng)學(xué)變換矩陣和逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求

2、解公式,建立了末端執(zhí)行器在高速多點(diǎn)裝配任務(wù)中的運(yùn)動(dòng)軌跡模型。
　　 提出了自適應(yīng)NURBS插補(bǔ)方法,詳細(xì)分析了該方法在SCARA工業(yè)機(jī)器人直角坐標(biāo)空間軌跡插補(bǔ)中的應(yīng)用。NURBS插補(bǔ)過程包括:示教獲得型值點(diǎn),生成控制頂點(diǎn),曲線節(jié)點(diǎn)參數(shù)密化,空間數(shù)據(jù)點(diǎn)密化,關(guān)節(jié)空間數(shù)據(jù)生成等步驟。生成控制頂點(diǎn)之后就可以根據(jù)NURBS曲線公式獲得對(duì)應(yīng)的NURBS擬合曲線,擬合曲線與期望軌跡之間存在著擬合誤差;針對(duì)插補(bǔ)進(jìn)給步長(zhǎng)弓高誤差對(duì)精度的影響,文

3、中利用了自適應(yīng)方法對(duì)軌跡插補(bǔ)中速度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié),根據(jù)曲線曲率的不同,自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)器人執(zhí)行末端的運(yùn)動(dòng)速度,得到執(zhí)行末端的運(yùn)動(dòng)速度變化曲線,使弓高誤差控制在允許的范圍之內(nèi);通過運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解運(yùn)算求出了各個(gè)插補(bǔ)點(diǎn)在關(guān)節(jié)空間中對(duì)應(yīng)的參數(shù),并繪制了各個(gè)關(guān)節(jié)的位移及運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間的變化曲線,在運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解運(yùn)算中由于計(jì)算過程中的近似取值,也會(huì)給軌跡控制帶來誤差。
　　 通過仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)M,對(duì)NURBS曲線擬合誤差,自適應(yīng)步長(zhǎng)引起的誤差,運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解運(yùn)算引