六自由度工業(yè)機(jī)器人軌跡規(guī)劃研究及仿真.pdf

1、隨著工業(yè)機(jī)器人在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的地位越來(lái)越重要，人們對(duì)它的要求也越來(lái)越高，不僅希望工業(yè)機(jī)器人能夠精準(zhǔn)的完成工作任務(wù)，還希望能夠盡可能的提高效率，減少生產(chǎn)成本。本文從運(yùn)行時(shí)間的角度出發(fā)，以時(shí)間最短為優(yōu)化指標(biāo)，研究工業(yè)機(jī)器人的時(shí)間最優(yōu)軌跡規(guī)劃，以提高工業(yè)機(jī)器人在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中的工作效率。
　　首先，本文簡(jiǎn)單介紹了六自由度工業(yè)機(jī)器人的定義及特點(diǎn)，論文了工業(yè)機(jī)器人以及其軌跡規(guī)劃的研究在國(guó)內(nèi)外發(fā)展的現(xiàn)狀，接著詳細(xì)論述了工業(yè)機(jī)器人的關(guān)于運(yùn)

2、動(dòng)學(xué)的理論知識(shí)，并在此基礎(chǔ)上介紹了運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的構(gòu)建方法。
　　其次，詳細(xì)分析了工業(yè)機(jī)器人軌跡規(guī)劃的基本原理。在關(guān)節(jié)坐標(biāo)空間軌跡規(guī)劃中，根據(jù)不同的約束條件，介紹了三次多項(xiàng)式函數(shù)插值、高階多項(xiàng)式插值和拋物線過(guò)渡的線性函數(shù)插值；在笛卡爾坐標(biāo)空間軌跡規(guī)劃中，分別介紹了直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)。然后在關(guān)節(jié)坐標(biāo)空間深入研究了B樣條曲線的軌跡規(guī)劃的原理以及曲線函數(shù)公式的推導(dǎo)。
　　最后，本文討論了遺傳算法的優(yōu)化原理，建立機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)逆問(wèn)題的數(shù)值

3、優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，提高求運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解的精度。另一方面，結(jié)合B樣條曲線的分段處理的特性，以時(shí)間為優(yōu)化目標(biāo)，基于遺傳算法的優(yōu)化原理設(shè)計(jì)了時(shí)間最優(yōu)的軌跡規(guī)劃方案。通過(guò)Matlab仿真軟件，對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解和軌跡規(guī)劃的算法分別進(jìn)行仿真。運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解的仿真結(jié)果表明基于遺傳算法的運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解的誤差較小，精度有所提高，從而驗(yàn)證了提出的算法有效；軌跡規(guī)劃的仿真結(jié)果表明，工業(yè)機(jī)器人的各個(gè)關(guān)節(jié)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保證軌跡曲線連續(xù)光滑的條件下，運(yùn)行時(shí)間也有所減短，從而驗(yàn)證了算法的