工業(yè)機(jī)器人自適應(yīng)軌跡平滑過渡算法研究.pdf

1、隨著工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用場合越來越多，對機(jī)器人運(yùn)動規(guī)劃的要求也越來越嚴(yán)格。尤其是機(jī)器人任務(wù)空間中的位置規(guī)劃和姿態(tài)規(guī)劃對機(jī)器人的工作精度和工作效率具有非常重要的作用。由此，本文針對機(jī)器人末端位置和姿態(tài)路徑的平滑過渡算法以及連續(xù)的自適應(yīng)速度規(guī)劃算法進(jìn)行研究。
　　作為研究基礎(chǔ)，本文分析了幾種典型的機(jī)器人末端位置和姿態(tài)基本路徑，確定了各種路徑的構(gòu)造算法。在此基礎(chǔ)上，研究了位置和姿態(tài)路徑的平滑過渡算法。提出了三次非均勻 B樣條作為位置過渡路徑

2、，根據(jù)過渡點(diǎn)及切線方向等條件，反解出控制點(diǎn)，從而構(gòu)造出平滑的位置路徑。針對姿態(tài)過渡路徑，提出了三次均勻四元數(shù)樣條，根據(jù)基本姿態(tài)路徑平滑過渡條件，反解出過渡路徑的控制點(diǎn)及節(jié)點(diǎn)向量，進(jìn)而得到平滑的姿態(tài)路徑。
　　本文對位置和姿態(tài)軌跡規(guī)劃算法進(jìn)行了深入研究。首先由平滑路徑推導(dǎo)出位置長度和姿態(tài)角位移的表達(dá)式，針對位置或姿態(tài)樣條曲線，分析了曲線導(dǎo)數(shù)與速度之間的關(guān)系，采用了辛普森公式進(jìn)行數(shù)值積分，解決了位置或姿態(tài)樣條路徑的長度或角位移的計(jì)算問