智能假臂是機(jī)器人領(lǐng)域中的重要研究?jī)?nèi)容,具有運(yùn)動(dòng)靈活、避障能力強(qiáng)、易于控制等特點(diǎn),對(duì)其路徑規(guī)劃進(jìn)行研究可解決在工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療及人們?nèi)粘Ｉ畹阮I(lǐng)域中遇到的問(wèn)題。故研究智能假臂避障路徑規(guī)劃技術(shù)具有重要理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本研究以課題組自主研發(fā)的七自由度智能假臂為對(duì)象,對(duì)其進(jìn)行基于快速擴(kuò)展隨機(jī)樹(shù)（Rapidly-Exploring Random Trees,RRT）算法的路徑規(guī)劃方法研究。首先,對(duì)智能假臂進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。運(yùn)用笛卡爾坐標(biāo)系下物體位姿描述方法建立智能假臂連桿坐標(biāo)系,引入標(biāo)準(zhǔn)（Denavit-Hartenberg,D-H）建模方法建立假臂七自由度運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,獲得七連桿齊次變換矩陣。以運(yùn)動(dòng)學(xué)模型為基礎(chǔ)推導(dǎo)智能假臂正運(yùn)動(dòng)學(xué)方程,根據(jù)其自身構(gòu)型特點(diǎn),采用位姿分離法求解運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解,并利用MATLAB機(jī)器人工具箱（Robotics Toolbox）對(duì)求解結(jié)果進(jìn)行仿真驗(yàn)證。其次,對(duì)智能假臂進(jìn)行基于RRT算法路徑規(guī)劃研究。針對(duì)傳統(tǒng)RRT算法隨機(jī)性強(qiáng)、搜索效率低的缺點(diǎn),提出改進(jìn)的路徑規(guī)劃節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展方法,在原來(lái)基礎(chǔ)上引入引導(dǎo)因子,令算法生成路徑由初始位置迅速向目標(biāo)點(diǎn)擴(kuò)展,進(jìn)而提高路徑規(guī)劃效率。根據(jù)智... 

【文章來(lái)源】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：58 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外智能假臂研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外智能假臂研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)智能假臂研究現(xiàn)狀
    1.3 智能假臂路徑規(guī)劃算法研究現(xiàn)狀
    1.4 論文研究?jī)?nèi)容與章節(jié)安排
第2章 智能假臂運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的建立
    2.1 智能假臂位姿描述
        2.1.1 空間中點(diǎn)的位置
        2.1.2 姿態(tài)描述
        2.1.3 位姿描述
    2.2 坐標(biāo)變換
        2.2.1 一般坐標(biāo)變換
        2.2.2 齊次坐標(biāo)變換
    2.3 連桿坐標(biāo)系的建立
        2.3.1 D-H坐標(biāo)系的建立
        2.3.2 連桿變換矩陣
    2.4 本章小結(jié)
第3章 智能假臂運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
    3.1 正運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
        3.1.1 正運(yùn)動(dòng)學(xué)方程
        3.1.2 正運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真
    3.2 逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
        3.2.1 基于位姿分離法的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)推導(dǎo)
        3.2.2 逆運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真驗(yàn)證
    3.3 本章小結(jié)
第4章 基于RRT算法的智能假臂路徑規(guī)劃方法研究
    4.1 傳統(tǒng)RRT算法
    4.2 改進(jìn)RRT算法的智能假臂路徑規(guī)劃
        4.2.1 路徑規(guī)劃的節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展
        4.2.2 智能假臂與障礙物間的碰撞檢測(cè)
        4.2.3 路徑規(guī)劃的軌跡優(yōu)化
    4.3 本章小結(jié)
第5章 七自由度智能假臂路徑規(guī)劃實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析
    5.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境
        5.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        5.1.2 軟件架構(gòu)
    5.2 RRT算法路徑規(guī)劃仿真與實(shí)驗(yàn)
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[6]基于ROS的移動(dòng)操作機(jī)械臂底層規(guī)劃及運(yùn)動(dòng)仿真[D]. 錢偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[7]基于RRT的全局路徑規(guī)劃方法及其應(yīng)用研究[D]. 王全.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[8]基于三維姿態(tài)感知的服務(wù)機(jī)器人智能交互系統(tǒng)研究[D]. 安海博.山東建筑大學(xué) 2013
[9]一種7自由度生機(jī)電假肢手臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)學(xué)分析[D]. 熊大柱.華中科技大學(xué) 2013
[10]基于模糊邏輯的智能交通信號(hào)控制方法及仿真研究[D]. 謝子青.電子科技大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3632421