本文選題：關節(jié)軌跡規(guī)劃 + 能量最優(yōu)��； 參考：《哈爾濱工業(yè)大學》2017年碩士論文

【摘要】：國內工業(yè)機器人市場巨大,然而,國產工業(yè)機器人品牌在市場競爭中處于弱勢,軌跡規(guī)劃技術作為工業(yè)機器人控制器內的重要技術之一,其對提高機器人運動性能進而提高其市場競爭力有重要作用。通過對比國外一些工業(yè)機器人控制器內軌跡規(guī)劃技術,發(fā)現國產工業(yè)機器人軌跡規(guī)劃技術仍需要改進以提高工業(yè)機器人的運動軌跡性能。本文的研究目的是研究出適用于工業(yè)應用的六軸串聯工業(yè)機器人關節(jié)軌跡規(guī)劃算法。在串聯工業(yè)機器人尤其是六自由度工業(yè)機器人中,因為其機械結構的限制,其運動速度沒有并聯工業(yè)機器人運動速度快速,因此運動時間不是軌跡規(guī)劃的最重要的性能,而串聯工業(yè)機器人的關節(jié)電機功率和額定電流都比較大,因此其運動時軌跡的平滑程度是其運動性能的重要指標。軌跡的平滑程度和電機力矩、電機電流有很大的關系,因此本文將首先利用D-H表示法對六軸串聯工業(yè)機器人進行運動學建模以及利用牛頓-歐拉迭代動力學方程對其進行動力學建模,然后對六軸串聯工業(yè)機器人進行能量最優(yōu)關節(jié)軌跡規(guī)劃,其中利用5階B樣條曲線參數化關節(jié)運動軌跡,利用運動時間作為B樣條曲線的節(jié)點向量,最終求解出運動時間固定的能量最優(yōu)軌跡。能量最優(yōu)軌跡規(guī)劃中利用三種方式表示能量:力矩形式、電機所做機械功形式和電機消耗能量的形式,本文對這三種方式都進行了研究。之后本文通過實驗發(fā)現能量最優(yōu)軌跡規(guī)劃算法不能準確控制運動路徑的形狀以及尋找最優(yōu)解的時間過久,因此提出加加速度連續(xù)的關節(jié)軌跡規(guī)劃算法,在此算法中利用加加速度為正弦曲線的規(guī)劃方法規(guī)劃軌跡的非過渡段,并且使其速度能夠滿足非零起非零停,然后利用5次多項式時和7次多項式規(guī)劃軌跡的過渡段,而且利用不同方法求出軌跡過渡段的優(yōu)化多項式的系數使得其軌跡更加光滑。通過實驗證明當兩點間用加加速度為正弦曲線規(guī)劃和軌跡過渡段用5次多項式且利用最小加加加速度求出優(yōu)化多項式的系數時的規(guī)劃算法效果最好。
[Abstract]:In this paper , we find out that the trajectory planning technique of industrial robot in series still needs to be improved in order to improve the motion track performance of industrial robot .
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP242.2

【參考文獻】

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本文編號：2114666