隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展,工業(yè)機(jī)器人在涂裝領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛,自動(dòng)涂裝設(shè)備代替人工已經(jīng)成為趨勢,提高自動(dòng)涂裝系統(tǒng)性能具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義和價(jià)值。自動(dòng)涂裝中,需要對相關(guān)工件的自由曲線形狀進(jìn)行描述及參數(shù)化處理,使機(jī)器人末端沿該輪廓線勻速運(yùn)動(dòng)。針對涂裝的工藝要求,本文進(jìn)行了空間自由曲線機(jī)器人勻速運(yùn)動(dòng)控制方法的研究。首先,對空間自由曲線的NURBS插補(bǔ)方法進(jìn)行了研究。介紹了NURBS曲線的基本理論和其求解方法,引入一種自適應(yīng)的NURBS曲線插補(bǔ)方法,此方法便于計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存與計(jì)算,且計(jì)算速度快、仿形精度高、得到的曲線更平滑。其次,進(jìn)行了多段直線連續(xù)勻速運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃。引入了基于梯形速度規(guī)劃的多段直線連續(xù)運(yùn)動(dòng)的軌跡規(guī)劃,針對機(jī)器人末端連續(xù)勻速運(yùn)動(dòng)的要求,對該軌跡規(guī)劃方法進(jìn)行了調(diào)整,實(shí)現(xiàn)了多段直線連續(xù)勻速運(yùn)動(dòng)的軌跡生成;針對需要機(jī)器人末端垂直工件表面噴涂的場合,提出了一種基于點(diǎn)云模型的姿態(tài)規(guī)劃。然后,對軌跡規(guī)劃后的末端速度進(jìn)行了基于遺傳算法的優(yōu)化。該方法基于PUMA560機(jī)器人建立了末端連續(xù)運(yùn)動(dòng)軌跡的優(yōu)化模型,采用時(shí)間最優(yōu)準(zhǔn)則對該段軌跡進(jìn)行優(yōu)化,得到了在其約束條件范圍內(nèi)的最佳速度和加速度;最后,進(jìn)行了空間自由...

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1自由型曲面圖例NURBS是由Versprille在其博士學(xué)位論文中首次提出，全稱為非均勻有理B樣條，

2人開發(fā)”中發(fā)現(xiàn)，在機(jī)器人執(zhí)行噴涂軌跡過程中，末端速度波動(dòng)在5%范圍內(nèi)才能保證工件表面漆膜的均勻性和機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性。綜上所述，提高自動(dòng)涂裝系統(tǒng)性能具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義和價(jià)值，高效精確的自由曲線的插補(bǔ)方法和軌跡規(guī)劃方法又是提高自動(dòng)涂裝系統(tǒng)性能的重要手段。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.....

圖1.2NURBS曲線與控制點(diǎn)連接成的多邊形誤差約束的參數(shù)插補(bǔ)器

3圖1.2NURBS曲線與控制點(diǎn)連接成的多邊形誤差約束的參數(shù)插補(bǔ)器。FengJ等人[4]提出了一種基于各軸弦誤差和加速度限制的實(shí)時(shí)自適應(yīng)NURBS插補(bǔ)器，但采用的二階taylor展開式的參數(shù)預(yù)估方法，需要二階求導(dǎo)，計(jì)算量大。為滿足新一代數(shù)控系統(tǒng)的需要，KaiZ等人[5]對NURB....

圖2.2三次B樣條曲線及其控制多邊形

14三次B樣條曲線的節(jié)點(diǎn)矢量為：2121231[0,0,0,0,,,...,,1,1,1,1]njjllllllULLL=+++=（2-14）同理，可得高階的奇次B樣條曲線節(jié)點(diǎn)矢量，以三次B樣條為例，圖2.2為三次B樣條曲線及其控制多邊形。圖2.2三次B樣條曲線及其控制多邊形2.....

圖2.1S型加減速曲線圖

20112233445566700()00JtttttJtttJttttJttttttJttt≤<≤<≤<=≤<≤<≤<≤<（2-44）a)b)c)圖2.1S型加減速曲線圖a)速度曲線b)加速度曲線c)加加速度曲線11223344556670()0JtttAtttAJttttAt....

本文編號：3891841