冗余度雙臂工業(yè)機器人虛擬樣機的研究.pdf

1、隨著社會與科技的發(fā)展，機器人已應用于各個領域，對機器人提出了更高的要求。越來越復雜的操作環(huán)境和任務要求，使得避障規(guī)劃和雙臂協(xié)調操作規(guī)劃成為了亟需解決的關鍵問題，針對冗余度雙臂工業(yè)機器人虛擬樣機的研究具有重要意義。本文針對以上兩個關鍵問題，在理論建模的基礎上，提出了冗余度雙臂工業(yè)機器人的虛力避障規(guī)劃算法和面向操作對象的協(xié)調操作規(guī)劃算法，并通過虛擬樣機仿真分析對算法進行了驗證。
　　本研究主要內容包括：⑴利用D-H參數(shù)法對七自由度機械

2、臂進行了運動學建模，分析了冗余度機械臂的自運動特性和基于梯度投影法的運動學逆解；利用牛頓歐拉方法對七自由度機械臂進行了動力學建模，為后續(xù)的研究了提供理論基礎。⑵針對機器人的避障規(guī)劃問題，利用冗余度機械臂的自運動特性和運動學逆解，結合基于最小距離的碰撞檢測，設計了虛擬推力避障規(guī)劃算法，解決了障礙物影響機械臂中間桿件運動的問題；在此基礎上引入兩個任務轉換系數(shù)，實現(xiàn)了末端軌跡和避障運動的主次任務轉換，解決了障礙物影響末端執(zhí)行器運動的特殊問題。