用于高精度裝配工序的工業(yè)機(jī)器人平滑軌跡生成方法

為了使用于高精度裝配工藝而設(shè)計(jì)的工業(yè)機(jī)器人可以在精度與移動(dòng)速度之間達(dá)到最佳的折衷，本文提出了一種基于平滑軌跡生成模型來(lái)定義機(jī)器人運(yùn)動(dòng)特征的新方法。在滿(mǎn)足機(jī)器人每個(gè)關(guān)節(jié)的性能要求和組裝任務(wù)的精度要求的前提下，采用多變量?jī)?yōu)化方法來(lái)最大程度地減少執(zhí)行時(shí)間。本文提出的方法已經(jīng)在光電子行業(yè)的模塊化機(jī)器人上進(jìn)行了試驗(yàn)測(cè)試。與傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃方法相比，該方法能夠提供高達(dá)39%的跳動(dòng)軌跡，同時(shí)也提供了為適應(yīng)這些軌跡而降低操作條件的可能性。

所提出的方法可以在機(jī)器人機(jī)械臂的所有關(guān)節(jié)上既能優(yōu)化執(zhí)行時(shí)間，又能在正常模式和降級(jí)模式下建立平穩(wěn)的運(yùn)動(dòng)特征。這種軌跡生成方法是通用的，可以應(yīng)用于任何類(lèi)型的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)鏈中。該方法的執(zhí)行時(shí)間比現(xiàn)有技術(shù)方法的最佳狀態(tài)還要短39%。同時(shí)在給定的運(yùn)動(dòng)約束條件下，還能夠保持運(yùn)動(dòng)曲線(xiàn)平滑。未來(lái)的工作將進(jìn)一步在在線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃方面、與傳感器組成的閉環(huán)物理系統(tǒng)配合方面等加強(qiáng)研究。此外，該方法還可以擴(kuò)展到更一般的運(yùn)動(dòng)輪廓曲線(xiàn)上，其運(yùn)動(dòng)特征在于具有速度、加速度和加速度的約束值的機(jī)器人的連續(xù)路徑，以及笛卡爾工作空間路徑的約束。

刊名：CIRP ANNALSMANUFACTURING TECHNOLOGY（英）

刊期：2017年1期

作者： Valente,A et al

編譯：陳少帥