工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃與樣條插補(bǔ)方法研究.pdf

1、汽車(chē)，輪船，航空航天制造業(yè)的發(fā)展對(duì)工業(yè)機(jī)器人的智能化要求越來(lái)越高，智能規(guī)劃路徑和復(fù)雜曲線運(yùn)動(dòng)已經(jīng)成為工業(yè)機(jī)器人的重要功能。然而，目前大多數(shù)的路徑搜索方法在高維運(yùn)動(dòng)空間無(wú)法實(shí)現(xiàn)快速規(guī)劃。另一方面，工業(yè)機(jī)器人的樣條插補(bǔ)功能并不成熟，在降低計(jì)算時(shí)間和消除累積誤差方面仍有待進(jìn)一步研究。針對(duì)這些問(wèn)題，論文提出了適用于多關(guān)節(jié)機(jī)器人在任意作業(yè)環(huán)境下的快速穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和高精度高效率的B樣條曲線插補(bǔ)。主要研究方案包括以下內(nèi)容：
　　在研究和分析原始

2、快速隨機(jī)生成樹(shù)算法的基礎(chǔ)上，提出了一種基于單側(cè)高斯采樣的滑動(dòng)窗快速隨機(jī)生成樹(shù)。新的算法可以提高運(yùn)動(dòng)規(guī)劃效率以及保證不同障礙物環(huán)境下同一運(yùn)動(dòng)規(guī)劃算法的穩(wěn)定性。通過(guò)調(diào)節(jié)采樣器參數(shù)實(shí)現(xiàn)搜索樹(shù)結(jié)構(gòu)的深度廣度可調(diào)節(jié)。采用最小二乘法對(duì)生成路徑進(jìn)行三次B樣條擬合，擬合曲線可被輸入樣條插補(bǔ)模塊進(jìn)行加速度連續(xù)插補(bǔ)。
　　采用S型速度規(guī)劃方法進(jìn)行整段樣條的速度規(guī)劃。為了消除三次B樣條插補(bǔ)中的累積誤差實(shí)現(xiàn)高精度插補(bǔ)，采用曲率特征分段的方法對(duì)樣條進(jìn)行實(shí)時(shí)