面向三自由度平面关节机器人的“S”形轨迹规划算法研究

针对传统“S”形轨迹规划工业机器人稳定性差的缺点,提出了一种基于双变量反正切函数的改进“S”形轨迹规划算法。引入双变量反正切函数结合运动学逆解的方法求出关节转角的解。依据机器人运动准则得到关节转角的最优解。结合关节转角最优解和改进“S”形轨迹约束机器人运动过程中最大速度、加速度、加加速度的限制值,实现从位移到加加速度均为时间的连续有界轨迹。实验结果表明,改进“S”形轨迹规划算法相较于传统轨迹算法,有效提升了机器人的稳定性。     

空间机器人运动学和动力学控制

本文介绍空间机器人运动学和动力学控制.空间机器人是由操作手和卫星本体组成,在微小重力场工作(漂浮在空中),其运动学和动力学控制要比地面机器人复杂且有其特点,本文则主要综述它与地面机器人的不同之处及其研究成果,指出了当前的研究方向.     

基于PSO的空间机械臂轨迹规划技术研究

研究机器人的机械臂轨迹优化问题,空间机器人系统的机械臂和基座之间存在动力学耦合,基座姿态稳定性容易受到机械臂运动的反作用干扰.为了使空间机器人系统的姿态稳定性不受的影响,提出了一种基于PSO(粒子群优化算法)的参数化5-3-5轨迹规划方法.利用PSO的优化能力找到合适的参数组合,进行关节空间轨迹规划.通过对比实验,运用动力学仿真对方法的有效性进行了验证.仿真结果表明,方法规划出的轨迹运动光滑,且按段轨迹运动机械臂对基座姿态的扰动符合预期要求,证明规划轨迹的有效性.     

自由漂浮空间机器人回避动力学奇异的轨迹规划

针对非完整约束导致的自由漂浮空间机器人广义雅可比矩阵动力学奇异性问题,提出一种间接求解机器人逆运动学的方案.该方案通过运动方程分解并构造迭代函数,将动力学奇异转换为运动学奇异问题,避免直接求解逆广义雅可比矩阵,解决广义雅可比矩阵动力学参数相关特性问题,仿真结果表明该方法能够有效地实现自由漂浮空间机器人回避动力学奇异的非完整轨迹规划.     

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。     

基于Matlab的机器人运动学分析与轨迹规划仿真

在Matlab环境下,采用D-H法对STAUBL TX90机器人建立了三维仿真模型。基于所建模型,对其进行正逆运动学问题进行了分析,并在关节空间坐标系下和笛卡尔空间坐标系下进行了简单的轨迹规划仿真。实验数据表明,该模型可以得到有效准确的运动轨迹和仿真数据,为深入研究轨迹规划的优化、轨迹跟踪提供了重要的数据分析基础。     

基于 MatIab 的机器人运动学分析与轨迹规划仿真

在 MatIab 环境下,采用 D-H 法对 STAUBL TX90机器人建立了三维仿真模型。基于所建模型,对其进行正逆运动学问题进行了分析,并在关节空间坐标系下和笛卡尔空间坐标系下进行了简单的轨迹规划仿真。实验数据表明,该模型可以得到有效准确的运动轨迹和仿真数据,为深入研究轨迹规划的优化、轨迹跟踪提供了重要的数据分析基础。     

基于遗传算法的机器人关节空间最优运动规划

本文整体上研究了最优轨迹规划问题，它包含两个密切相关的子问题，最优路径规划和最优轨迹规划，本文提出了一种基于遗传算法的更为一般，柔性和有效的新方法，该策略综合考虑了机器人的运动学约束，动力学约束和控制约束，最优轨迹用合适的多项式拟合，得到的控制序列适宜于高速高精度的动力学控制，本文最后以二自由度机器人为例进行了仿真实验。     

具有弹性关节的两协调冗余度机器人的关节轨迹规划

本文针对考虑关节弹性的两冗余度机器人协调操作中 的关节轨迹规划问题进行了研究．提出了最小力矩法和最小变形法两种最优规划策略,并利 用这两种方法对两个考虑关节弹性的平面3R机器人抓持同一刚体的协调操作进行了仿真分析 ．     

一种混联码垛机器人智能避障轨迹规划与仿真

由于码垛机器人应用环境复杂、不确定条件多等诸多问题,针对现有的避障轨迹规划算法存在的划分空间上的繁琐情况,提出了一种智能避障轨迹规划算法,包括障碍物信息提取和避障轨迹设计,最大程度降低障碍物信息与轨迹设计部分的耦合度,达到减少动态空间下频繁划分空间的目的.最后在OPENGL软件上研发的三维仿真平台上进行运动学仿真与验证.仿真结果表明,改进算法规划出的轨迹能有效避开障碍物且轨迹符合预期的要求,充分验证了轨迹规划算法的可行性和有效性.     

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。     

机械臂最优运动规划问题的混合粒子群算法

多关节机械臂路径规划是一个高度受限的非线性优化问题,很难找到单一的优化解.提出一种基于单纯形算法和粒子群算法的混合算法,以解决机械臂的路径规划问题.仿真试验表明,相较于常规的A*算法,该混合算法具有更高的求解精度.     

基于PH曲线的Delta机器人轨迹规划方法

针对Delta并联机器人高速作业时笛卡儿空间轨迹不平滑的问题,提出一种基于毕达哥拉斯速端曲线（PH曲线）的轨迹规划方法．首先,利用PH曲线平滑竖直运动与水平运动间的直角过渡部分,确定拾放操作轨迹;然后,利用多项式运动规律对轨迹的1维曲线位移进行规划,确定运动轨迹插补点的位置;最后,以最小化拾放操作周期为目标优化PH曲线参数,得到平滑的运动轨迹．仿真分析表明,基于该方法的拾放操作具有较短的运动周期,轨迹平滑且有较平稳的运动特性;实验结果表明,Delta机器人能够以90次/分钟的速度进行抓取操作,实现了并联机器人的高速作业．     

基于能耗优化的六足机器人摆动腿轨迹规划

以六足机器人单腿为研究对象,研究机器人摆动腿轨迹规划问题.由于摆动要消耗能量,所以提出了一种基于能耗优化的轨迹规划方案.结合以D-H法建立的机器人单腿运动学模型和腿部位置、速度、加速度等约束,采用多项式插值法在关节空间对机器人摆动腿进行轨迹规划.在考虑直流电机有效功率和热损耗的基础上,通过遗传算法对非线性等式和不等式约束下的非线性规划问题进行求解.仿真结果表明,所设计的方案能有效降低摆动腿能量消耗并保证轨迹连续平滑.     

冗余度机器人在关节坏死情况下的轨迹规划

本文在分析比较一些常见的机器人灵活度标准的基础上,提出一种轨迹规划算法,通过提高机器人关节坏死后的灵活度,解决了机器人在关节坏死后由于灵活度过低造成不可控的问题.分别对4 自由度连杆机器人和平面4 自由度宏--微机器人进行了仿真和实验研究,仿真和实验结果证明了算法的有效性.􀁱􀁽     

Robot trajectory planning by assigning positions and tangential velocities

A technique for the robot trajectory planning is proposed.