用于高精度制造業(yè)的可重構(gòu)工業(yè)機器人的軌跡規(guī)劃設(shè)計

提出了一種在具有人形結(jié)構(gòu)的可重構(gòu)機器人的時變最優(yōu)軌跡自動規(guī)劃的算法。軌跡規(guī)劃算法旨在為可重構(gòu)控制系統(tǒng)提供可達到的輸入設(shè)定點，以便于適應(yīng)任務(wù)目標的變化，以及機器人運動結(jié)構(gòu)和運動行為的各種重新配置。首先，在機器人模型上定義適當?shù)膮⒖甲鴺讼?，然后，通過可重構(gòu)正向運動模塊動態(tài)生成笛卡爾空間中末端執(zhí)行器的位置和方位。然后，通過迭代逆運動學方法生成用于起始點和目標點的機器人配置空間以及每個運動任務(wù)的幾何路徑。最后，通過結(jié)合牛頓運動定律和聯(lián)合運動參數(shù)值，生成具有協(xié)調(diào)運動曲線的聯(lián)合空間軌跡。該算法的一般結(jié)果是機器人關(guān)節(jié)的軌跡規(guī)劃圖，顯示為機器人運動的時間歷程圖。提出的算法能夠動態(tài)地生成軌跡，以滿足廣泛變化的任務(wù)、約束和目標，旨在實現(xiàn)完全可重構(gòu)的控制，無需任何硬件或軟件進行調(diào)整。

提出了基于開始坐標和目標坐標的使用S曲線軌跡建模方法的可配置的自動軌跡規(guī)劃算法，主要用于人工機械臂，以確保機器人能夠在工作空間中平滑運動。該算法在可重構(gòu)機器人領(lǐng)域能夠映射出特定軌跡的關(guān)鍵運動學配置、任務(wù)目標和操作約束。未來的研究工作可以提高機器人關(guān)節(jié)運動分布的靈活性。

刊名：Procedia CIRP

刊期：2016年80期

作者：Oliver Avram et al

編譯：陳少帥