本文選題：機(jī)器人 + 軌跡規(guī)劃��； 參考：《上海電機(jī)學(xué)院》2016年碩士論文

【摘要】：中國造船業(yè)正經(jīng)歷一個(gè)高速發(fā)展的時(shí)期,對(duì)該領(lǐng)域工業(yè)自動(dòng)化的技術(shù)要求也不斷提高。船舶涂裝和二次打磨除銹的自動(dòng)化技術(shù)被視為造船噴涂、打磨領(lǐng)域中的核心技術(shù),也是各國在造船業(yè)的商業(yè)機(jī)密。鑒于此原因,上海外高橋造船有限公司聯(lián)合上海電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)研究所有限公司共同承接項(xiàng)目并著手于造船涂裝打磨機(jī)器人的研究。本文即在此項(xiàng)目的研究應(yīng)用背景之下,對(duì)造船涂裝打磨機(jī)器人的軌跡規(guī)劃和控制系統(tǒng)進(jìn)行研究,意義巨大。軌跡規(guī)劃屬于機(jī)器人研究的底層規(guī)劃,建立在機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,研究機(jī)器人作業(yè)運(yùn)動(dòng)過程中的軌跡和軌跡規(guī)劃方法。首先,本文研究了三種常用的機(jī)器人軌跡規(guī)劃方法,包括三次多項(xiàng)式函數(shù)插值法、高階多項(xiàng)式函數(shù)插值法和拋物線連接的線性函數(shù)插值法。在函數(shù)插值方法的基礎(chǔ)上結(jié)合本項(xiàng)目執(zhí)行過程中所需的功能模塊,機(jī)器人建立了三種常用的運(yùn)動(dòng)控制模式,包括點(diǎn)位運(yùn)動(dòng)模式、PT(位置和時(shí)間)連續(xù)運(yùn)動(dòng)模式和插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)模式,并在實(shí)際的運(yùn)動(dòng)控制中做了前瞻預(yù)處理模式。其次,文章基于簡(jiǎn)單軌跡規(guī)劃方法的基礎(chǔ)之上,研究了三次樣條函數(shù)插值法的軌跡規(guī)劃方法,在此基礎(chǔ)上再運(yùn)用一個(gè)二次多項(xiàng)式與三角余弦函數(shù)的組合形式構(gòu)成的樣條函數(shù)對(duì)軌跡進(jìn)行優(yōu)化、擬合。本文建立在理論的基礎(chǔ)之上,對(duì)樣機(jī)進(jìn)行研究、設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn),主要包括機(jī)器人的本體結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)、硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。從而為樣機(jī)的制作提供了切實(shí)可行的方案,為此機(jī)器人應(yīng)用于造船涂裝打磨領(lǐng)域和填補(bǔ)在國內(nèi)該領(lǐng)域的空白奠定基礎(chǔ)。
[Abstract]:The shipbuilding industry in China is experiencing a period of rapid development, and the technical requirements for industrial automation in this field are also increasing. The automatic technology of ship painting and secondary grinding is regarded as the core technology in the field of shipbuilding spraying and polishing, and it is also a trade secret in the shipbuilding industry. For this reason, Shanghai Waigaoqiao Shipbuilding Co., Ltd. and Shanghai Electric Automation Design Institute Co., Ltd. jointly undertake the project and start to study the finishing robot of shipbuilding. Under the background of the research and application of this project, this paper studies the trajectory planning and control system of shipbuilding finishing robot, which is of great significance. Trajectory planning belongs to the bottom planning of robot research. Based on the mechanical structure of robot, the trajectory and trajectory planning method in the process of robot operation is studied. Firstly, three common robot trajectory planning methods are studied, including cubic polynomial function interpolation, higher order polynomial function interpolation and parabolic linear function interpolation. Based on the function interpolation method and the function modules needed in the execution of the project, the robot has established three common motion control modes, including the point motion mode (PT) and the interpolation motion mode (position and time). In the actual motion control, the prospective preprocessing mode is done. Secondly, based on the simple trajectory planning method, this paper studies the trajectory planning method of cubic spline function interpolation method. On this basis, a spline function composed of a quadratic polynomial and a trigonometric cosine function is used to optimize and fit the trajectory. Based on the theory, the prototype is studied, designed and experimented in this paper, including the structure of robot, control system, hardware system and software system. Therefore, the robot can be used in the field of painting and grinding of shipbuilding and fill the blank in this field.
【學(xué)位授予單位】：上海電機(jī)學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP242

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本文編號(hào)：2107054