基于區(qū)域限定的奇異位置避免規(guī)劃算法
本文關(guān)鍵詞:基于區(qū)域限定的奇異位置避免規(guī)劃算法 出處:《計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用》2016年12期 論文類(lèi)型:期刊論文
更多相關(guān)文章: 機(jī)器人 軌跡規(guī)劃 奇異位形 極限位置
【摘要】:目前人們關(guān)于奇異位形的處理研究主要包括兩大類(lèi),一類(lèi)是研究如何避免,一類(lèi)是研究如何通過(guò)奇異點(diǎn).在分析了國(guó)內(nèi)外關(guān)于奇異位形的研究基礎(chǔ)上,本文提出了基于空間區(qū)域限定的奇異位置避免算法.其核心思想就是預(yù)先對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行規(guī)劃,給出了奇異位置及鄰近奇異位置的區(qū)域劃分方法,從而保證在笛卡爾空間規(guī)劃時(shí)能規(guī)劃出一合理的插值點(diǎn),同時(shí)也基于高次多項(xiàng)式曲線理論對(duì)關(guān)節(jié)空間規(guī)劃做了優(yōu)化,保證了關(guān)節(jié)和末端運(yùn)動(dòng)的連續(xù)性、穩(wěn)定性等.通過(guò)6軸機(jī)械臂在四五六關(guān)節(jié)時(shí)的奇異為實(shí)例,運(yùn)用該算法對(duì)奇異的處理做了實(shí)例分析.然后通過(guò)給定初始點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)的位姿等參數(shù),定時(shí)采樣數(shù)據(jù),并利用MATLAB對(duì)規(guī)劃前后獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行了圖形仿真,驗(yàn)證了該算法的正確性和可行性.
[Abstract]:At present, there are two kinds of research on the treatment of singular configurations, one is how to avoid it, the other is how to pass through singular points. Based on the analysis of the research on singular configurations at home and abroad. In this paper, an algorithm for avoiding singular positions based on spatial region constraints is proposed. The core idea of this algorithm is to plan the motion trajectory of the robot in advance, and to give a method to partition the singular position and the adjacent singular position. In order to ensure that the Cartesian space planning can plan a reasonable interpolation point, but also based on the high-degree polynomial curve theory to optimize the joint space planning, to ensure the continuity of joint and terminal motion. Stability and so on. By taking the singularity of 6-axis manipulator at 456 joints as an example, the algorithm is used to analyze the singularity. Then the initial point and the position and pose of the target point are given. The timing sampling data and the graphical simulation of the data obtained before and after planning by MATLAB are used to verify the correctness and feasibility of the algorithm.
【作者單位】: 中國(guó)科學(xué)院大學(xué);中國(guó)科學(xué)院大學(xué)沈陽(yáng)計(jì)算技術(shù)研究所;沈陽(yáng)高精數(shù)控智能技術(shù)股份有限公司;
【基金】:國(guó)產(chǎn)高檔數(shù)控機(jī)床、系統(tǒng)及其技術(shù)在航空領(lǐng)域的綜合應(yīng)用驗(yàn)證及工藝研究(2014ZX04001051)
【分類(lèi)號(hào)】:TP242
【正文快照】: 我們知道對(duì)于工業(yè)機(jī)器人操作臂來(lái)說(shuō),其無(wú)法避免的一個(gè)問(wèn)題就是奇異位形,由于自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn),無(wú)論采用何種運(yùn)動(dòng)學(xué)建模方法DH法或其他方法,都無(wú)法避免,至少在目前無(wú)法避免.許多國(guó)內(nèi)外的學(xué)者也一直致力于該問(wèn)題研究與實(shí)踐,并發(fā)表了大量的理論學(xué)術(shù)成果[1-9],在實(shí)際的工業(yè)應(yīng)用中發(fā)揮
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