焊接機械臂運動軌跡多目標優(yōu)化.pdf

1、工業(yè)機器人自60年代初問世以來，期間經(jīng)歷了近50年的發(fā)展，現(xiàn)在已被廣泛應用于工業(yè)制造領域，成為汽車制造業(yè)生產(chǎn)自動化中主要的機電一體化設備，而應用最多的則是焊接機械臂。應用機器人技術的主要目的在于：削減生產(chǎn)人員的編制、提高勞動生產(chǎn)率、以及降低勞動強度的同時提高產(chǎn)品的質(zhì)量。機器人的應用與傳統(tǒng)的機器設備的使用相比，具有兩個主要優(yōu)點：一是容易實現(xiàn)生產(chǎn)過程中的完全自動化；其次是與生產(chǎn)設備適應能力的高度融合。開發(fā)新的工業(yè)機器人是當前熱點研究領域。本

2、文以Motoman K6機械臂為研究對象，研究在其六個自由度條件下的路徑、時間和能量優(yōu)化問題。首先對Motoman K6建立運動學模型，研究運動軌跡。分別以路徑最短、時間最短和能量最短作為優(yōu)化目標，去探尋機器人最優(yōu)運動軌跡。論文主要完成了以下工作：
　　1，根據(jù)Motoman K6焊接機械臂結(jié)構參數(shù)，用D-H方法建立機器人運動學模型，并對機器人進行正、逆運動學分析；
　　2，分別在連桿和關節(jié)的笛卡爾空間中分析現(xiàn)有的機器人軌跡

3、規(guī)劃方法。在關節(jié)運動控件內(nèi)利用三次多項式方法實現(xiàn)機器人在空間中任一點到目標點的軌跡規(guī)劃；
　　3，通過焊接機器人工作空間，以路徑最短為優(yōu)化目標，用遺傳算法實現(xiàn)最短路徑規(guī)劃，并與模擬退火算法進行比較。
　　4，根據(jù)上面獲得的路徑，對運行時間建立擬合函數(shù)，并以時間最短為優(yōu)化目標，得到速度連續(xù)、時間最短的機器人控制方案；
　　5，在上面獲得的路徑和時間基礎上，以動能最小作為優(yōu)化目標，直接得到機器人兩節(jié)點之間動能的軌跡。