空间机器人柔性臂的动力学轨迹跟踪控制

机器人柔性擘控制问题是目前机器人研究中的一个重点和难点，本文动用基于关节的求逆技术，得到了有关大质量负载的空间机器人柔性臂动力学轨迹跟踪非线性控制问题的有效方法，并以一平面二杆空间机器人柔性臂为例进行了控制的仿真研究，仿真研究的结果表明，该方法具有较高的可靠性和良好的控制效果。     

工业机器人空间曲线实时轨迹规划算法

本文设计了一种六轴机械臂沿空间曲线行走的控制算法。算法使机器人对输入空间曲线计算出各关节的电机控制命令使机器人沿曲线运动。算法中推导出机器人逆运动学各关节解析解,使机械臂控制器计算过程由解方程组简化为代数运算。对类似结构的机械臂都可以使用,具有一定的通用性。使用Matlab对算法进行编程实现,从而验证了文章所设计算法的正确性。     

基于最优S型曲线轨迹的硅片传输机器人末端振动抑制方法

针对硅片传输机器人末端低频振动问题,提出了一种基于最优S曲线轨迹的硅片传输机器人低频振动的抑制方法.该方法通过推导在参数化S型曲线输入条件下非线性时变系统的动态响应近似方程得到系统低频振动的振幅方程,并通过优化振幅方程中的S型曲线参数使得低阶振动振幅达到最小值,从而实现低频振动的抑制.首先对硅片传输机器人进行运动学、末端位置误差以及刚柔耦合动力学建模并进行动态特性分析.随后推导了在参数化S曲线输入条件下系统末端的时域动态响应方程近似解析解与振幅方程近似解析解,并根据硅片传输机器人自身的动态特性给出了最优S曲线参数计算方法.最后分别通过数值仿真分析与实验对该方法进行验证.实验结果表明,应用该方法后硅片传输机器人末端x方向的低频振动的振幅降低了53.9%,y方向的低频振动的振幅降低了45%.     

柔性冗余度机器人振动抑制的一种方法

新一代机器人要求具有轻质、高速、重载、高精度以及高度灵活性的 ，上于结构柔引起的振动使实现高精度控制十分困难。研究柔性冗余度机器人就是为了克服现有机器人的不足。     

工业机器人轨迹规划方法综述

轨迹规划是工业机器人运动控制的基础,对工业机器人的工作效率和稳定性有重大影响。为掌握工业机器人轨迹规划方法的研究现状,根据工业机器人规划空间和优化目标的不同对轨迹规划方法进行分类,介绍了直线、圆弧等基本轨迹的优缺点和适用场合,分析了基于约束和智能算法的各种最优轨迹规划算法的思路和性能特点。指出了基于强化学习的轨迹规划、轨迹误差预测和补偿、动态避障、多机器人运动规划等是工业机器人轨迹规划的关键问题和重要研究方向。     

冗余度机器人的轨迹规划

本文综述了国际上近年来冗余度机器人轨迹规划的研究成果.主要讨论了冗余度机器人在满足所期望的终端要求时灵活性的控制、动力学性能的改善和障碍物躲避的规划算法,同时指出了现有研究中存在的问题.     

输入有界的自由漂浮柔性空间机器人轨迹跟踪控制

针对自由漂浮柔性空间机器人轨迹跟踪控制问题, 首先利用拉格朗日和假设模态法建立了动力学模型. 分析系统动力学模型, 综合考虑欠驱动、柔性振动等特点, 将其简化为一种带有柔性振动扰动完全可控的动力学模型; 在此基础上, 考虑控制输入受限, 提出一种自适应状态反馈控制策略. 该策略采用自适应技术实时在线学习柔性振动扰动参数, 从而保证控制律对柔性振动扰动具有良好的鲁棒性; 最后, 基于Lyapunov方法证明了该控制策略能够实现关节期望轨迹的跟踪. 仿真验证了该控制策略对控制输入受限系统轨迹跟踪控制的有效性和可靠性.     

基于嵌入式系统的机器人关节空间轨迹规划

针对工业机器人运行过程经常出现的因速度或加速度不连续从而导致抖动等问题,提出了一种基于B样条曲线的轨迹规划算法,该算法使用三次B样条曲线来对六自由度机器人的关节空间进行插值,并根据实时性的要求运用一种控制点衔接插补算法进行分段插补,最终应用于基于ARM9的嵌入式系统中。实验证明:该算法不仅计算量小、处理时间短,而且能保证速度曲线的连续平滑,减少了机械抖动。     

柔性臂漂浮基空间机器人建模与轨迹跟踪控制

利用拉格朗日法和假设模态方法建立了末端柔性的两臂漂浮基空间机器人的非线性动力学方程．通过坐标变换,推导出一种新的以可测关节角为变量的全局动态模型,并在此基础上运用基于模型的非线性解耦反馈控制方法得到关节相对转角与柔性臂的弹性变形部分解耦形式控制方程．最后,讨论了柔性臂漂浮基空间机器人的轨迹跟踪问题,并通过仿真实例计算,表明该模型转换及控制方法对于柔性臂漂浮基空间机器人末端轨迹跟踪控制的有效性．     

柔性冗余度机器人残余振动的抑制研究

柔性冗余度机器人兼具柔性机器人与冗余度机器人的特点，在航空航天等领域有着十分广泛的应用前景．但是存在的结构柔性及其引起的振动造成机器人的精确控制极为困难．本文研究了柔性冗余度机器人残余振动的抑制问题，给出了一种控制方法．这种控制方法通过机器人在末端运动停止后依然进行某种自运动对残余振动进行主动的控制，使其迅速衰减．最后通过仿真验证了其可行性     

机器人的最优五次多项式轨迹规划

为了避免传统多项式轨迹中的一些固有缺陷,本文给出一种新的适于工业机器人或操作器运动的最优五次多项式轨迹,并根据位置误差平方最小和加速度平方最小的加权指标函数,作者借助于PROLOG语言编制的可对符号变量进行各种数学运算的程序包求得了最优解的充要条件。从而使全部的多项式系数均可通过简便的代数运算而迅速获得最优解。进一步,做为5次轨迹的特例,生成了各种不同(或相同)阶次多项式不同排列组合成的新的多项式轨迹,多项式中所包含的冗余系数被文中建立的优化计算公式自动地唯一决定。给出的几个典型对比实例证实了这种轨迹的有效性。     

机器人运动轨迹规划分析与算法

本文在 Lin 和 Luh 等人工作的基础上,提出了一种新的机器人 CP 运动轨迹规划算法。在该算法中,连续路径由一组直角坐标下的参数方程来描述。时间区间〔0,T〕被分成m段,并且各轨迹段的拟合多项式系数采用递推方式求得,这不仅易于计算机实现,而且计算量也较少.另外本文对时间最优轨迹规划问题也作了分析和研究,并提出了一种有效的算法.     

IVECO横梁焊接机器人轨迹规划及计算机仿真研究

机器人的轨迹规划可以在关节空间中进行 ,也可以在直角坐标空间中进行 .本文分析了这两种轨迹规划的特点 ,给出了基于关节空间的轨迹规划算法和基于直角坐标空间的轨迹规划算法 .针对 IVECO横梁的焊接 ,进行了机器人的轨迹规划研究 ,并进行了计算机仿真 ,该研究成果已应用于 IVECO横梁焊接工作站系统     

一种基于测地线的机器人轨迹规划方法

提出了一种基于测地线的机器人轨迹规划方法.该方法克服了传统的轨迹规划方法的某些不足,其规划是在关节空间(黎曼空间)内进行的,规划目标是直角坐标空间内的直线,即两点之间的最短路径,也可以是系统动能最小,或某项综合指标最优.该规划方法直接得到机器人的各关节的转角和角速度,无需进行运动学反解和多项式插值.本文的基于测地线的轨迹规划是以轨迹弧长作为参考变量的,因此它还具有非时间参考的机器人轨迹规 划的优点.􀁱     

双臂机器人时间最优轨迹规划研究

本论文对双臂机器人时间最优轨迹规划问题作了深入研究,成功地运用了动态规划法 ,对沿着特定路径运动的双臂机器人左、右臂进行了时间最优轨迹规划,从而保证机器人左 、右臂在无碰撞的前提下,实现时间最优运动．算法通过了计算机仿真实验,证明算法可行 ,效率较高．     

机器人时间—能量综合最优轨迹规划器的设计

本文利用动态规划法进行了机器人时间-能量综合最优轨迹规划器的设计.设计中巧妙地选取了参变量,使得任意N个关节点轨迹规划限制在二维平面内.从而避免了动态规划法占计算机内存过大,计算时间过长的问题.以三关节操作器为例的数字仿真结果表明,此种设计方法是较理想的.     

基于动力学约束的机械臂最优关节轨迹规划

本文提出了基于机械臂关节驱动力矩约束方程规划其关节最优运动轨迹的一种有效方法.该方法运用矩阵范数理论简化机械臂的动力学约束方程;在机械臂的关节空间内采用归一化的无因次量运用非线性规划法优化其运动轨迹.将所规划的无因次量轨迹方程作为机械臂产生实际运动轨迹的发生器,通过给定机械臂各运动段的起始和终止关节坐标,由系统的动力学约束方程计算出整个运动段所允许的最短运行时间,即生成所期望的运动轨迹.本文的轨迹规划方法计算效率高,可用于在线轨迹规划,文中通过算例证实了该方法的实用性.     

神经网络在机器人路径规划中的应用研究

机器人路径规划是人工神经网络应用于机器人控制的重要内容 .本文提出采用碰撞罚函数进行无碰撞轨迹规划 ,给出了无碰撞轨迹规划的人工神经网络算法 ,并进行了计算机仿真     

一种含移动副七自由度机器人操作机轨迹规划

本文将Ｄｕｂｅｙ等提出的梯度投影方法用于般运装填作业的七自由度１５５ＨＰ－１机器人操作机轨迹规划，１５５ＨＰ－１操作机含一整机移动自由，诺封闭多障碍空间中执行复杂搬运填作业任务，文中分析了１５５ＨＰ－１操作机奇异问题，对障碍作简化处理，在轨迹规划中采用了简化Ｊａｃｏｂｉａｎ矩阵，最后给出了仿真结果。     

机器人最佳轨迹规划和图形仿真的研究

本文介绍了基于 IBM-PC 微机的机器人轨迹规划的图形仿真系统.该系统可用于机器人运动学分析和最佳轨迹规划,并能产生机械手和广义物体组成的环境物的三维几何模型.系统以交互方式工作.在微机的 CRT 上,机械手连杆的运动具存动态效果.基于 MINIMAX 准则,我们提出了一种动力学性能指标用于轨迹规划.根据该指标所进行的轨迹规划可以获得最小的关节驱动力矩.最后,文中给出了 PUMA 560 机械手的仿真结果.