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工業(yè)機器人的運動學與軌跡規(guī)劃研究

發(fā)布時間:2021-07-27 02:24
  隨著機器人行業(yè)近年來的高速發(fā)展,工業(yè)機器人已經在多種場合逐漸代替人工進行加工作業(yè),其所能適應的工作任務也越來越多,這就對工業(yè)機器人的軌跡規(guī)劃提出了較高的要求,在實現傳統的PTP運動及CP運動外,還應就軌跡的效率、能耗及平滑性等問題進行考慮,提高軌跡性能。因此,本文對工業(yè)機器人的軌跡規(guī)劃進行了深入的研究,提出了以效率與平滑性為目標的多目標優(yōu)化軌跡規(guī)劃算法,并利用MATLAB軟件進行仿真,驗證了算法的有效性。首先,本文對正運動學與逆運動學的求解進行了研究,這是對工業(yè)機器人進行軌跡規(guī)劃前的必要準備工作,并提出一種帶有災變系數的小生境遺傳算法用于逆運動學的求解,基于MATLAB軟件對PUMA560型工業(yè)機器人進行逆運動學實例仿真,驗證了算法的有效性。其次,本文通過對國內外軌跡規(guī)劃研究現狀進行分析,對移動型機器人、關節(jié)型機器人基于B樣條曲線、S樣條曲線在關節(jié)空間、笛卡爾空間中的軌跡規(guī)劃的優(yōu)缺點進行了研究,并對部分類型的軌跡規(guī)劃給出了仿真實例。最后針對關節(jié)型工業(yè)機器人的工作效率及工作中產生振動、磨損的問題,本文利用5次非均勻B樣條曲線,在關節(jié)空間中建立曲線端點的一階導數與二階導數均可指定的時間-位... 

【文章來源】:西華大學四川省

【文章頁數】:86 頁

【學位級別】:碩士

【部分圖文】:

工業(yè)機器人的運動學與軌跡規(guī)劃研究


工業(yè)機器人進行搬運作業(yè)Fig1.1Industrialrobotcarryingoperation

工業(yè)機器人


工業(yè)機器人的運動學與軌跡規(guī)劃研究2圖1.2工業(yè)機器人進行焊接作業(yè)Fig1.2Industrialrobotweldingoperation圖1.3工業(yè)機器人進行噴涂作業(yè)Fig1.3Industrialrobotsprayingoperation隨著工業(yè)機器人在行業(yè)內的廣泛應用,工業(yè)機器人代替人工進行生產制造的缺點與不足開始逐漸顯露出來,例如工業(yè)機器人在啟停與運行過程中因為速度改變而產生的振動導致的加工質量與加工精度下降、工業(yè)機器人的末端執(zhí)行件難以精確的停在指定位置、運行過程中加速度突變造成的剛性沖擊、工業(yè)機器人因為振動而產生的噪聲等[3]。產生上述問題的主要原因是工業(yè)機器人在作業(yè)時的軌跡與速度規(guī)劃不合理,通過調整工業(yè)機器人的運行速度、進行合理的軌跡規(guī)劃可以有效的降低這些問題的影響程度,因此對工業(yè)機器人進行軌跡規(guī)劃是一件有意義的事情。在對工業(yè)機器人進行軌跡規(guī)劃研究前,首先需要對機器人運動學進行研究,因為軌跡規(guī)劃中涉及到大量與機器人運動學有關的內容。1.2國內外發(fā)展與研究現狀1.2.1工業(yè)機器人發(fā)展與研究現狀國外對工業(yè)機器人的研究比國內更早,經過了半個多世紀的發(fā)展后,在生產精度、生產效率、自動化水平及生產排放上都有了極大的提高。工業(yè)機器人也為改善生產環(huán)境做出了極大的

工業(yè)機器人


工業(yè)機器人的運動學與軌跡規(guī)劃研究2圖1.2工業(yè)機器人進行焊接作業(yè)Fig1.2Industrialrobotweldingoperation圖1.3工業(yè)機器人進行噴涂作業(yè)Fig1.3Industrialrobotsprayingoperation隨著工業(yè)機器人在行業(yè)內的廣泛應用,工業(yè)機器人代替人工進行生產制造的缺點與不足開始逐漸顯露出來,例如工業(yè)機器人在啟停與運行過程中因為速度改變而產生的振動導致的加工質量與加工精度下降、工業(yè)機器人的末端執(zhí)行件難以精確的停在指定位置、運行過程中加速度突變造成的剛性沖擊、工業(yè)機器人因為振動而產生的噪聲等[3]。產生上述問題的主要原因是工業(yè)機器人在作業(yè)時的軌跡與速度規(guī)劃不合理,通過調整工業(yè)機器人的運行速度、進行合理的軌跡規(guī)劃可以有效的降低這些問題的影響程度,因此對工業(yè)機器人進行軌跡規(guī)劃是一件有意義的事情。在對工業(yè)機器人進行軌跡規(guī)劃研究前,首先需要對機器人運動學進行研究,因為軌跡規(guī)劃中涉及到大量與機器人運動學有關的內容。1.2國內外發(fā)展與研究現狀1.2.1工業(yè)機器人發(fā)展與研究現狀國外對工業(yè)機器人的研究比國內更早,經過了半個多世紀的發(fā)展后,在生產精度、生產效率、自動化水平及生產排放上都有了極大的提高。工業(yè)機器人也為改善生產環(huán)境做出了極大的


本文編號:3304872

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