基于Matlab和Adams六轴焊接机器人运动学分析与轨迹规划

为提高焊接机器人在狭小空间工作状态的稳定性和轨迹精确性,文章以应用于自动化焊接过程中的焊接六轴机器人为研究对象,采用标准的D-H方法建立了六自由度焊接机器人的理论模型,并对机器人的正向、逆向运动进行分析。运用Matlab和Adams的联合运动学仿真,获得末端执行器轨迹和各关节的角速度、角加速度响应曲线,验证了该焊接机器人具有良好的运动学性能,末端执行机构的运动是稳定的,并且在焊接过程中没有突变。在正确的理论模型的基础上,采用蒙特卡罗方法求解了焊接机器人的工作空间。结果表明：该机器人设计的操作空间合理,可以按照系统设定的轨迹在复杂工作环境中进行焊接作业,该验证方法可以为后续进一步研究样机控制提供理论支撑。     

工业机器人轨迹规划算法研究综述

随着林业机械的不断发展,越来越多的工业机器人结构被应用于林业装备上。而轨迹规划作为工业机器人控制中的重要组成部分,一直是研究热点。本文介绍了机器人轨迹规划的概念和常见的经典轨迹规划算法,针对最优轨迹规划算法的研究现状作出了简要阐述,并指出了轨迹规划亟需解决的问题。     

六自由度果蔬采摘机器人关节空间轨迹规划

为了提高果蔬采摘机器人的作业质量和运动控制性能,提出了基于三次B样条函数的插值曲线在关节空间进行轨迹规划,并利用具有局部可控性的三次B样条与七次样条函数作为插值曲线的轨迹规划进行标定。以六自由度果蔬采摘机器人为研究对象,利用Creo2.0和MATLAB的robot-toolbox建立了机器人的机械模型和仿真模型,分析了机器人末端执行器在操作空间的运动状态,研究了关节空间与操作空间轨迹的关系及机器人运动轨迹的平滑性。研究结果表明三次B样条函数在关节空间进行插值可以得到平滑的运动轨迹,减小了机械磨损和冲击。该轨迹规划方法能提高工作质量并延长机械臂的工作寿命。     

基于五次多项式的伺服压力机拉深轨迹规划

为实现大型伺服压力机高效拉深作业,建立了将滑块运动轨迹划分为4个区间段的高效拉深工艺模式,通过设置4个关键点控制参数即可实现高效拉深工艺轨迹规划。提出了基于五次多项式的伺服电机柔性加减速控制算法,采用复合形优化算法进行求解,获得了满足传输机械手空间和时间、伺服电机动态限和热极限以及压力机最大速度和最大加速度等约束条件的最优加工工艺轨迹。通过实例,验证了该加工工艺轨迹规划及优化方法的正确性和有效性,可作为大型伺服压力机自动化冲压生产线的加工工艺轨迹在线规划方法。     

基于RBF神经网络的码垛机器人轨迹优化

为了提高码垛机器人笛卡尔空间轨迹规划算法的收敛性和稳定性,提升机器人运行轨迹圆滑度。首先从运动学角度出发,建立了码垛机器人运动学模型。针对码垛机器人笛卡尔空间轨迹规划提出了一种基于RBF神经网络的码垛机器人轨迹优化算法。仿真结果表明,经过RBF神经网络轨迹优化使得在拟合的曲线更加接近实际的曲线,减小了逼近误差,提高了规划的准确性。该方法能够有效提升码垛机器人运动轨迹圆滑度,保证码垛机器人能够按照预定轨迹路径进行运动,有效实现了机器人笛卡尔空间轨迹规划。     

基于IGA的机械臂时间最优轨迹规划

针对传统机械臂轨迹规划效率较低的问题,课题组提出了对传统遗传算法初始种群的选取及种群的变异策略改进的方法。该方法以三次B样条插值曲线作为轨迹规划的基础,以各关节运动角速度、角加速度、角加加速度作为运动约束,使用改进型遗传算法(improved genetic algorithm, IGA)进行时间优化,可以得到满足运动约束条件的时间最优运动轨迹。课题组以自主研发的QFB140机械臂作为研究对象,采用改进型D-H参数进行标识,并导入MATLAB进行仿真。结果表明：IGA在时间优化上有了较大提升,进一步实现了时间最优轨迹规划,提高了工作的效率。     

基于改进遗传算法的柔性抛光工业机器人抛光时间优化

为实现抛光时间最优的目标,课题组对自主研发的柔性抛光工业机器人抛光轨迹进行了合理规划。从表壳的表耳处取得一系列工业机器人机械臂工作的位置点,通过求解逆运动学方程得到相应的关节位置,采用三次B样条曲线拟合的方法得到各关节的轨迹曲线;用B样条曲线的控制定点约束代替运动学约束,并基于改进的遗传算法,求解出时间最优的时间节点;在此基础上,规划得到满足时间最优的非线性轨迹曲线。研究表明:基于改进的遗传算法,能够很好地避免传统遗传算法的"退化"现象,更快地求得最优解,即抛光工业机器人的抛光工作时间达到最优。     

自动化冲压线机器人轨迹规划研究

文章针对自动化冲压线机器人进行了分析与研究,运用D-H参数法计算了机器人的运动学正反解,在关节空间对机器人进行了轨迹规划。     

基于3TPS/TP型并联机器人的轨迹规划算法

本文对3TPS/TP型并联机器人工作头刀尖点的位置轨迹规划算法进行了研究,考虑在笛卡尔空间下,运用直线和圆弧插补算法实现对3TPS/TP型并联机器人的刀尖点分别为直线和圆弧两种情况下的轨迹规划。仿真结果表明,刀尖点的运动轨迹为经过示教点的轨迹,进而验证了设计方案的可行性,能够满足机器人作业平稳、精确的要求。     

工业机器人运动学分析与轨道规划研究

基于企业制造需求的不断复杂化和多元化,需要对工业机器人技术应用的原理和要点进行针对性的控制。立足工业机器人的运动学分析,对工业机器人的运动轨道进行分析,更加精准地发挥机器人在工业生产中积极作用的重要条件。现阶段,运动学分析的开展需要借助仿真模型,而机器人轨迹规划需要借助专业的规划算法,依托数据信息进行建模分析。基于此,文章对工业机器人展开了运动学分析与轨道规划分析,并对最优轨迹规划问题进行探索。