多關節(jié)工業(yè)串聯(lián)機器人實時運動規(guī)劃算法研究.pdf

1、多關節(jié)工業(yè)串聯(lián)機器人在國內的發(fā)展起步相對較晚，相比于世界發(fā)達的國家技術上還存有一定的距離。任務空間的軌跡插補是機器人運動控制的關鍵技術之一，該插補算法的好壞直接影響著機器人的工作精度和工作效率。同時，任務空間軌跡插補涉及到任務空間軌跡與關節(jié)空間軌跡的映射問題，由于機器人連桿結構的限制，二者之間的映射關系十分復雜。
　　本文以六自由度工業(yè)機器人為平臺，分析了機器人運動學，對該類型機器人的奇異性做了深入分析。針對傳統(tǒng)軌跡插補算法存在效

2、率低、實時性差的問題，本文將軌跡插補算法抽象成三層進行設計研究，包括速度規(guī)劃層、路徑構造層、前瞻速度控制層。在速度規(guī)劃層，以高性能的S型速度控制曲線作為核心速度規(guī)劃算法；在路徑構造層，將空間路徑分為位置路徑、姿態(tài)路徑和過渡路徑三個方面進行研究，提出了效率高和實用性強的任務空間軌跡規(guī)劃算法，提出用直線與圓弧的微小段組合解決空間位置軌跡的平滑過渡問題和采用軸-角對分離線性插值構造機器人姿態(tài)軌跡及姿態(tài)過渡軌跡；在前瞻速度控制層，設計用粗插補和