“中國制造2025”及“工業(yè)4.0”等戰(zhàn)略計劃的提出預(yù)示著工業(yè)領(lǐng)域的智能化需求將迎來大幅提升,工業(yè)自動控制裝置、智能終端、工業(yè)機械臂等產(chǎn)品將會得到廣闊的市場空間。在具體的工業(yè)應(yīng)用場景中,工業(yè)機械臂的功能需求主要集中在碼垛、焊接或者在終端附帶工具完成一些特定的任務(wù)。完成這些任務(wù)首要的基礎(chǔ)是對機械臂末端、關(guān)節(jié)電機進行合理的運動軌跡規(guī)劃,然后則是要提高工作的效率,這就體現(xiàn)為軌跡運動的速度。針對上述問題,本文對工業(yè)應(yīng)用的球腕構(gòu)型機械臂運動規(guī)劃展開研究,為之后的機械臂整體控制奠定基礎(chǔ)。對于結(jié)構(gòu)不同的機械臂并沒有統(tǒng)一逆解公式,數(shù)值方式求解耗時長對于實時性要求高的應(yīng)用場合并不合適。本文利用坐標變換矩陣的正交性以及三角函數(shù)的特點求得機械臂解析解,提高逆解的效率和穩(wěn)定性。并對于機械磨損導(dǎo)致結(jié)構(gòu)偏離球形腕的問題,編寫LM校正算法保證執(zhí)行器的位姿精度。在完成傳統(tǒng)機械臂具備PTP、直線以及圓弧運動規(guī)劃的基礎(chǔ)上,利用B樣條對自由曲線運動路徑進行規(guī)劃,并通過節(jié)點插入的方式將其轉(zhuǎn)化為多段三次多項式曲線進行軌跡長度求解,加快求解的速度。對機械臂執(zhí)行器沿軌跡運動的速度進行優(yōu)化,考慮關(guān)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩限制,通過尋找特征... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 運動軌跡規(guī)劃
        1.2.2 運動規(guī)劃優(yōu)化算法
    1.3 主要研究內(nèi)容
第2章 六自由度機械臂運動學(xué)建模
    2.1 引言
    2.2 坐標變換
    2.3 正運動學(xué)建模
    2.4 Pipper類型機械臂逆運動學(xué)
    2.5 逆運動學(xué)的誤差修正
        2.5.1 誤差分析
        2.5.2 映射函數(shù)
        2.5.3 數(shù)值修正
    2.6 本章小結(jié)
第3章 機械臂運動軌跡規(guī)劃
    3.1 引言
    3.2 常規(guī)運動軌跡規(guī)劃
        3.2.1 PTP運動軌跡規(guī)劃
        3.2.2 多關(guān)節(jié)聯(lián)動
        3.2.3 直線和圓弧運動軌跡規(guī)劃
        3.2.4 運動姿態(tài)規(guī)劃
    3.3 自由曲線運動軌跡規(guī)劃
        3.3.1 自由曲線軌跡擬合
        3.3.2 自由曲線實時插補
    3.4 軌跡過渡段規(guī)劃
        3.4.1 位置過渡
        3.4.2 姿態(tài)過渡
    3.5 本章小結(jié)
第4章 運動軌跡時間優(yōu)化算法
    4.1 引言
    4.2 機械臂動力學(xué)
    4.3 時間優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化
    4.4 軌跡時間優(yōu)化算法
    4.5 本章小結(jié)
第5章 仿真實驗及結(jié)果
    5.1 引言
    5.2 機械臂運動學(xué)逆解
        5.2.1 gr608型機械臂解析解
        5.2.2 機械臂的誤差修正
    5.3 運動軌跡規(guī)劃
        5.3.1 多軸聯(lián)動
        5.3.2 圓弧軌跡運動
        5.3.3 執(zhí)行器姿態(tài)過渡
        5.3.4 自由曲線計算
    5.4 軌跡運動時間優(yōu)化
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]6R工業(yè)機械手Adams中空間曲線位姿規(guī)劃[J]. 周會勇,蘇工兵,袁浪佳,劉天祥.  機械傳動. 2019(07)
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本文編號：3432169