隨著工業(yè)機(jī)器人在現(xiàn)代工業(yè)制造生產(chǎn)中所處的地位越來越重要,人們對(duì)它的工作性能也有了更高的要求。不僅要求工業(yè)機(jī)器人能夠精準(zhǔn)的完成工作任務(wù),還希望在保證平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)的前提下,沿著特定的路徑盡可能縮短運(yùn)動(dòng)時(shí)間,提高工作效率。因此本文以3R串聯(lián)機(jī)械手的運(yùn)行時(shí)間作為優(yōu)化指標(biāo),研究了機(jī)械手最優(yōu)時(shí)間軌跡規(guī)劃問題,以提高機(jī)械手在實(shí)際生產(chǎn)工作過程中的工作效率。首先,本文介紹了國內(nèi)外機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和機(jī)器人軌跡規(guī)劃的相關(guān)研究成果。接著論述了機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)的理論基礎(chǔ),根據(jù)D-H方法對(duì)已經(jīng)參數(shù)化機(jī)械手模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析并建立了3R串聯(lián)機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程。利用代數(shù)法對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的逆解問題進(jìn)行求解,為后續(xù)機(jī)械手軌跡規(guī)劃奠定基礎(chǔ)。其次,闡述了機(jī)械手的軌跡規(guī)劃方法,并且深入研究了B樣條曲線用于軌跡規(guī)劃的計(jì)算方法和性質(zhì),利用B樣條曲線插值在關(guān)節(jié)空間坐標(biāo)系中對(duì)3R串聯(lián)機(jī)械手進(jìn)行軌跡規(guī)劃。然后介紹了遺傳算法的優(yōu)化原理,并利用B樣條曲線分段處理的特性,提出了一種利用遺傳優(yōu)化算法進(jìn)行機(jī)械手最優(yōu)時(shí)間軌跡規(guī)劃方法。在此方法中,將機(jī)械手各關(guān)節(jié)沿著特定路徑運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間歸結(jié)為走完每一段B樣條曲線軌跡所需時(shí)間的總和,以時(shí)間最短為優(yōu)化目標(biāo),并提... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1兩種國外工業(yè)機(jī)器人Fig.1.1Twoforeignindustrialrobots

圖 1.2 焊接機(jī)器人Fig. 1.2 Welding robots人領(lǐng)域取得了一定成就，但與美國仍然存在著一些差距。在機(jī)器人制度不足，缺乏尖端的機(jī)器人技術(shù)，機(jī)中需要盡快解決的問題。研究現(xiàn)狀機(jī)器人實(shí)際工作要求，設(shè)計(jì)一條最中所給定的約束條件，如速度和加精確度都與軌跡規(guī)劃密切相關(guān)，因的[15]。人軌跡規(guī)劃提出許多不同的方法，其中，以運(yùn)行時(shí)間最優(yōu)為目標(biāo)的機(jī)

作過程中經(jīng)歷的時(shí)間是機(jī)械手各關(guān)節(jié)軌跡規(guī)劃的主要目標(biāo)，可以通過對(duì)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)研究，滿足其相應(yīng)的約束條件，通過具體的優(yōu)化方法來實(shí)跡規(guī)劃。在機(jī)械手在工作過程中，其關(guān)節(jié)角位移、角速度和角加速度會(huì)械沖擊，降低了機(jī)械手運(yùn)動(dòng)的精度，進(jìn)而引起系統(tǒng)的振蕩，導(dǎo)致機(jī)械手因此，對(duì)機(jī)械手各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行合理規(guī)劃，能夠顯著提高機(jī)械手的證機(jī)械手的軌跡跟蹤精度，有效提升機(jī)械手的工作效率。文是根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)空間情況和具體工作任務(wù)，如圖 1.3 所示，對(duì) 3R 串聯(lián)過程中軌跡規(guī)劃問題進(jìn)行研究，提出了以機(jī)械手運(yùn)行時(shí)間最短的軌跡規(guī)這種算法能夠按照初始給定的時(shí)間間隔序列，通過運(yùn)算實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械手最劃。利用 D-H 方法建立 3R 串聯(lián)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，并進(jìn)行逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分 B 樣條曲線對(duì)機(jī)械手進(jìn)行軌跡規(guī)劃。在滿足機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)約束的條件下法對(duì)機(jī)械手的各關(guān)節(jié)軌跡進(jìn)行時(shí)間上的優(yōu)化，使機(jī)械手能夠在最短的時(shí)設(shè)定好的軌跡到達(dá)預(yù)定的位置，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械手最優(yōu)時(shí)間的軌跡規(guī)劃手工作效率。對(duì)優(yōu)化后的結(jié)果進(jìn)行仿真分析，以驗(yàn)證軌跡規(guī)劃方法的可

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3276404