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文檔簡介
1、我國工業(yè)化處于高速發(fā)展的階段,機器人控制技術(shù)的研究對加快工業(yè)4.0進程具有重要意義。軌跡規(guī)劃作為機器人控制技術(shù)的重要組成部分逐漸成為熱門研究方向。
從工業(yè)機器人在國內(nèi)外的研究發(fā)展現(xiàn)狀可以看出我國急需研究開發(fā)工業(yè)機器人相關(guān)控制技術(shù),而現(xiàn)有的軌跡規(guī)劃方法存在應對機器人過彎作業(yè)時會引起沖擊的不足,例如激光切割、焊接噴涂等機器人在高速過彎時會因沖擊造成本體振動,影響作業(yè)精度。針對此問題提出分段軌跡規(guī)劃的思想,以 F3型機器人為研究對象
2、,先通過改進D-H法構(gòu)建機器人數(shù)學模型;再針對機器人作業(yè)軌跡示教點任意分布的情況,選用三次非均勻B樣條曲線來擬合機器人在笛卡爾空間中的作業(yè)軌跡,提高擬合曲線精度;依據(jù)軌跡曲率極值點對曲線分段處理,采用復合積分公式計算單段曲線長度,保證計算精度。
選用兩種不同的速度控制曲線進行對比分析,表明了梯形速度曲線因加速度的突變會引起對本體的沖擊。選用S形速度曲線進行軌跡規(guī)劃,設(shè)計S形速度規(guī)劃器,規(guī)劃器以曲線長度和始末速度限制作為輸入量計
3、算得出插補步長。構(gòu)建 u-L反函數(shù),求解任意插補步長L對應的空間插補點位置參數(shù)u。
最后分別采用全局標準S形速度規(guī)劃、分段標準減速S形速度規(guī)劃以及分段預減速S形速度規(guī)劃算法對F3型機器人進行仿真,通過速度、加速度曲線變化的對比以及空間插補效果的直觀對比,表明采用分段式預減速軌跡規(guī)劃算法可以有效的減小機器人末端在過彎時產(chǎn)生的沖擊,抑制振動,保證機器人運行平穩(wěn)。將機器人末端執(zhí)行器在作業(yè)時速度、加速度和加加速度進行空間分解,更加直觀
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