雙工業(yè)機器人協(xié)調(diào)技術(shù)的研究.pdf

1、伴隨著社會的進步，工業(yè)生產(chǎn)對機器人技術(shù)的要求越來越高，單個機器人在很多時候無法滿足生產(chǎn)的要求，為此，多機器人技術(shù)應(yīng)運而生，并逐漸發(fā)展成為機器人領(lǐng)域的研究熱點。
　　本文以雙工業(yè)機器人系統(tǒng)為例研究有關(guān)多機器人系統(tǒng)的某些關(guān)鍵技術(shù)，對于雙機器人系統(tǒng)的標定，雙機器人系統(tǒng)的碰撞檢測，雙機器人系統(tǒng)的軌跡規(guī)劃以及雙機器人系統(tǒng)的布局優(yōu)化問題進行了研究，主要內(nèi)容如下：
　　首先對雙機器人系統(tǒng)中的兩臺工業(yè)機器人進行了運動學(xué)建模描述，之后針對雙機

2、器人的標定問題，提出利用三點法建立紐帶坐標系的方法來完成標定任務(wù)，并進行數(shù)字仿真，證明了本文所提出的標定方法的正確性。
　　由于在運動過程中，雙機器人系統(tǒng)很容易發(fā)生碰撞，因此雙機器人碰撞檢測是雙機器人協(xié)調(diào)的必要步驟。針對于此，根據(jù)機器人本身的實際情況，靈活的將兩臺機器人簡化為膠囊體和球體等簡單的幾何體，之后利用拋物線函數(shù)和二元函數(shù)求最值的方法獲得幾何體之間的最短距離，利用最短距離完成碰撞檢測，使用MATLAB和ADAMS進行仿真，

3、驗證了碰撞檢測算法的正確性。
　　雙機器人軌跡規(guī)劃是雙機器人協(xié)調(diào)運動的核心。本文針對雙機器人系統(tǒng)的運動學(xué)關(guān)系進行了深入的分析，針對協(xié)調(diào)搬運，協(xié)調(diào)寫字以及協(xié)調(diào)焊接3個典型的任務(wù)進行了具體的分析和仿真，仿真結(jié)果顯示，在本文所分析的運動學(xué)關(guān)系下，機器人路徑上的各個離散點均可達，而且各個機器人在運動過程中運動平穩(wěn)，可以完成給定任務(wù)，從而證明了理論分析的正確性。
　　雙機器人系統(tǒng)布局是整個雙機器人系統(tǒng)的基礎(chǔ)，布局的好壞直接影響著任務(wù)完

4、成的質(zhì)量。針對任務(wù)要求和運動學(xué)關(guān)系，提出可達性，平穩(wěn)性和靈活性三個指標，將三個指標組合成一個目標函數(shù)，并以此作為布局優(yōu)化的適應(yīng)度函數(shù)，針對協(xié)調(diào)搬運，協(xié)調(diào)寫字兩類任務(wù)進行雙機器人布局的詳細闡述，使用遺傳算法完成布局優(yōu)化，之后將布局優(yōu)化的結(jié)果進行仿真，與之前未進行布局優(yōu)化的系統(tǒng)相比較，進行布局優(yōu)化之后的系統(tǒng)在執(zhí)行任務(wù)過程中運動更為平穩(wěn)，靈活度更高，從而說明了布局優(yōu)化算法的有效性性。
　　最后建立雙機器人系統(tǒng)實驗平臺，進行運動協(xié)調(diào)實驗，