“中國(guó)制造2025”及“工業(yè)4.0”等戰(zhàn)略計(jì)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(dòng)控制裝置、智能終端、工業(yè)機(jī)械臂等產(chǎn)品將會(huì)得到廣闊的市場(chǎng)空間。在具體的工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景中,工業(yè)機(jī)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(duì)機(jī)械臂末端、關(guān)節(jié)電機(jī)進(jìn)行合理的運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)的速度。針對(duì)上述問題,本文對(duì)工業(yè)應(yīng)用的球腕構(gòu)型機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)規(guī)劃展開研究,為之后的機(jī)械臂整體控制奠定基礎(chǔ)。對(duì)于結(jié)構(gòu)不同的機(jī)械臂并沒有統(tǒng)一逆解公式,數(shù)值方式求解耗時(shí)長(zhǎng)對(duì)于實(shí)時(shí)性要求高的應(yīng)用場(chǎng)合并不合適。本文利用坐標(biāo)變換矩陣的正交性以及三角函數(shù)的特點(diǎn)求得機(jī)械臂解析解,提高逆解的效率和穩(wěn)定性。并對(duì)于機(jī)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(jī)械臂具備PTP、直線以及圓弧運(yùn)動(dòng)規(guī)劃的基礎(chǔ)上,利用B樣條對(duì)自由曲線運(yùn)動(dòng)路徑進(jìn)行規(guī)劃,并通過節(jié)點(diǎn)插入的方式將其轉(zhuǎn)化為多段三次多項(xiàng)式曲線進(jìn)行軌跡長(zhǎng)度求解,加快求解的速度。對(duì)機(jī)械臂執(zhí)行器沿軌跡運(yùn)動(dòng)的速度進(jìn)行優(yōu)化,考慮關(guān)節(jié)電機(jī)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(jí)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(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃
        1.2.2 運(yùn)動(dòng)規(guī)劃優(yōu)化算法
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 六自由度機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)學(xué)建模
    2.1 引言
    2.2 坐標(biāo)變換
    2.3 正運(yùn)動(dòng)學(xué)建模
    2.4 Pipper類型機(jī)械臂逆運(yùn)動(dòng)學(xué)
    2.5 逆運(yùn)動(dòng)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(jī)械臂運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃
    3.1 引言
    3.2 常規(guī)運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃
        3.2.1 PTP運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃
        3.2.2 多關(guān)節(jié)聯(lián)動(dòng)
        3.2.3 直線和圓弧運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃
        3.2.4 運(yùn)動(dòng)姿態(tài)規(guī)劃
    3.3 自由曲線運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃
        3.3.1 自由曲線軌跡擬合
        3.3.2 自由曲線實(shí)時(shí)插補(bǔ)
    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(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)間優(yōu)化算法
    4.1 引言
    4.2 機(jī)械臂動(dòng)力學(xué)
    4.3 時(shí)間優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化
    4.4 軌跡時(shí)間優(yōu)化算法
    4.5 本章小結(jié)
第5章 仿真實(shí)驗(yàn)及結(jié)果
    5.1 引言
    5.2 機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解
        5.2.1 gr608型機(jī)械臂解析解
        5.2.2 機(jī)械臂的誤差修正
    5.3 運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃
        5.3.1 多軸聯(lián)動(dòng)
        5.3.2 圓弧軌跡運(yùn)動(dòng)
        5.3.3 執(zhí)行器姿態(tài)過渡
        5.3.4 自由曲線計(jì)算
    5.4 軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)間優(yōu)化
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]基于四階龍格—庫(kù)塔算法的NURBS曲線插補(bǔ)[J]. 劉高領(lǐng),朱海星,劉振忠.  工具技術(shù). 2019(08)
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[10]六自由度機(jī)械臂逆運(yùn)動(dòng)學(xué)算法[J]. 朱齊丹,王欣璐.  機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用. 2014(02)



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