在科學(xué)和工程中,會廣泛涉及到冗余度機(jī)械臂的運(yùn)動規(guī)劃,而冗余度解析問題通常被認(rèn)為是機(jī)械臂控制領(lǐng)域的基礎(chǔ)部分。一般的機(jī)械臂重復(fù)運(yùn)動規(guī)劃和障礙物躲避方案幾乎都是在設(shè)定的無噪聲的環(huán)境中,而在實(shí)際應(yīng)用或者工業(yè)生產(chǎn)中,噪聲是必然存在的。而噪聲的存在對于機(jī)械臂的運(yùn)動有著較大的影響,甚至?xí)䦟?dǎo)致控制方案的失敗。因此,不論在實(shí)際環(huán)境還是模擬仿真的過程中,如何有效的抑制噪聲使得機(jī)械臂有效完成給定任務(wù)就變得十分值得研究。為了解決噪聲環(huán)境下的冗余度機(jī)械臂運(yùn)動規(guī)劃問題,本文提出了一個等式約束,然后將這個約束應(yīng)用在機(jī)械臂重復(fù)運(yùn)動規(guī)劃和障礙物躲避方案中形成能抑制噪聲的方案。通過理論證明該約束的誤差是收斂的,那么就保證噪聲存在時,方案的末端誤差是漸進(jìn)穩(wěn)定且精度滿足控制需求。在重復(fù)運(yùn)動規(guī)劃和障礙物躲避方案都成立的基礎(chǔ)上,綜合兩種方案,形成一個在噪聲環(huán)境下既能實(shí)現(xiàn)重復(fù)運(yùn)動也能實(shí)現(xiàn)障礙物躲避的方案。三種方案都可以被表示為二次型問題,使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行求解,方便下一步的驗(yàn)證。由于冗余度機(jī)械臂是國內(nèi)外的研究熱點(diǎn),本文將進(jìn)一步探討將所提出的三種方案應(yīng)用于PA10冗余度機(jī)械臂的運(yùn)動規(guī)劃上,進(jìn)而體現(xiàn)方案的實(shí)際應(yīng)用價值。將所提出的三種... 

【文章來源】：華僑大學(xué)福建省

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

提出的冗余度機(jī)械臂速度層RMP方案（2.10）-（2.13）系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖

華僑大學(xué)碩士學(xué)位論文16(a)運(yùn)動軌跡(b)末端軌跡與期望軌跡對比圖(c)末端執(zhí)行器位置誤差(d)關(guān)節(jié)角度的變化圖2.2基于一般MVN方案的PA10冗余度機(jī)械臂末端執(zhí)行器在零噪聲下跟蹤圓形軌跡的仿真結(jié)果本文對傳統(tǒng)RMP方案（2.4）-（2.7）和提出的RMP方案（2.10）-（2.13）在PA10冗余度機(jī)械臂上進(jìn)行了末端軌跡為圓形的仿真。在實(shí)驗(yàn)過程中，設(shè)置PA10機(jī)械臂的物理極限為：+==,1.7637,,2.6831,1.5,,2,2radT，+==1,1,2,2,2,2,2,2rad/sT，式（2.16）和（2.17）中=0.99，=106。零噪聲：首先，對傳統(tǒng)的RMP方案（2.4）-（2.7）和新型RMP方案（2.10）-（2.13）在零噪聲情況下進(jìn)行了對比驗(yàn)證，并在圖2.2-2.4和表2.1-2.4中給出了相關(guān)的仿真結(jié)果。具體來說，在不考慮噪聲存在的情況下，圖2.2給出了最小速度范數(shù)（minimumvelocitynorm，MVN）方案的仿真結(jié)果，即（2.10）-（2.13）

華僑大學(xué)碩士學(xué)位論文18-78.010m(a)運(yùn)動軌跡(b)末端軌跡與期望軌跡對比圖(c)末端執(zhí)行器位置誤差(d)關(guān)節(jié)角度的變化圖2.3基于傳統(tǒng)RMP方案（2.4）-（2.7）的PA10冗余度機(jī)械臂末端執(zhí)行器在零噪聲下跟蹤圓形軌跡的仿真結(jié)果圖2.4展示出了由4和10的RMP方案（2.10）-（2.13）所形成的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。如圖2.4（a）和（b）所示，PA10末端執(zhí)行器也能有效地跟蹤圓形路徑，且最大末端位置誤差小于。圖2.4（b）進(jìn)一步顯示了位置誤差不產(chǎn)生發(fā)散現(xiàn)象，表明了方案（2.10）-（2.13）的優(yōu)點(diǎn)。如圖2.4（c）和（d）所示，和都保持在它們的物理限制范圍內(nèi)，并且具有光滑特性，且圖2.4（d）中d代表。此外，圖2.4（c）表示(10)與(0)重合，這意味著通過方案（2.10）-（2.13）所求出的解是可實(shí)現(xiàn)重復(fù)運(yùn)動的，表2.3提供的數(shù)據(jù)證實(shí)了這一特性。很明顯，通過表2.3能夠表明，初始狀態(tài)和最終狀態(tài)幾乎是相同的，因?yàn)?

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：3359978