基于位姿反馈的三臂空间机器人抓捕轨迹规划

以三臂空间机器人为研究对象,针对经历奇异位形时出现的位姿误差问题,提出一种基于位姿误差反馈的轨迹规划算法。根据系统一般运动学方程并结合动量守恒方程建立系统运动学模型,利用位姿期望指令得到误差运动方程。以关节角速度为控制量,设计了基于位姿误差反馈的控制率,使闭环系统的跟踪误差按指数速度收敛。该方法能够减小机器人奇异点邻域内的位姿跟踪误差,且在离开奇异区域后能完全消除误差。仿真结果证明了该方法的有效性。     

基于S型曲线加减速的机器人圆弧轨迹规划与仿真

轨迹规划算法在机器人控制中的地位十分重要,其优劣会直接影响机器人的运动速度、精度以及平稳性。结合康尼公司设计的KNT-ESR6B机器人,针对传统加减速算法的运动加速度突变所造成的机器人运动抖动问题,提出了基于S型曲线加减速的空间圆弧轨迹规划算法,并在Matlab平台进行了仿真实验。     

平面关节机器人运动的加减速控制和轨迹规划

提出一种新的机器人关节加减速控制曲线,并对平面关节型机器人的运动和路径点进行轨迹规划。实验证明,用上述曲线实现的控制,大大提高了机器人起动和停止的平稳性,提高了定位精度。     

基于组合正弦函数的机器人轨迹规划方法

提出了一种加速度函数为组合正弦函数的轨迹规划方法,它由两种不同频率的正弦曲线组合而成,本方法不但可以降低速度和加速度的峰值,而且还可以减少运行时间,使机器人运动平稳,避免振动和过冲现象,减少机械零件的磨损,延长机器人的使用寿命,可以使机器人能够精确、稳定、快速、高效地到达预定位置,完成拾放操作.     

七自由度串联机器人位姿轨迹规划算法与仿真

研究Cyton Gamma300七自由度工业机器人在笛卡尔空间中的位姿轨迹规划问题。针对位置轨迹和姿态轨迹在启停阶段存在的不连续问题,提出结合正弦加减速控制算法规划位置轨迹,以单位四元数表示姿态,结合正弦加减速控制算法规划姿态轨迹,在Matlab环境下对位姿轨迹规划算法进行了仿真验证。     

移动焊接机器人坡口自寻迹位姿调整的轨迹规划

主要研究移动焊接机器人在自寻迹过程中位姿调整的轨迹规划。在焊前,根据坡口识别特征模型寻找到焊接坡口并得到机器人与焊缝坡口的夹角后,对机器人本体和焊炬的位姿进行轨迹调整是自寻迹过程中非常关键的一步。首先讨论了具有自寻迹功能的移动焊接机器人的系统组成,在分析移动机器人运动学模型的基础上,对焊接坡口自寻迹过程中的位姿调整轨迹进行了规划,最后根据机器人自身的结构对调整轨迹进行了修正。试验结果表明:将该算法用于坡口自寻迹过程中的位姿调整,其误差精度可控制在±1.5mm左右,满足实际焊接工程需要。     

基于非对称组合正弦函数的机器人轨迹规划方法

通过非对称化机器人轨迹规划的加速度曲线,缩短加速时间,增加减速时间,使机器人快速运动,缓慢停止,使机器人减速时的加速度和冲击最大值得到降低,因此能够很好地降低振动,使机器人运动平稳,避免振动和过冲现象,使机器人能够精确、稳定、快速、高效地到达预定位置,完成拾放操作.     

工业机器人位姿误差的计算

机器人连杆的加工误差、温度变化以及机械传动误差等诸多因素会导致机器人抓手的位置和姿态产生误差。本文以机器人运动学及误差理论为基础 ,推导出了在各种位姿描述情况下机器人位置和姿态误差的计算公式。该方法可以作为对各种工业机器人的位姿精度进行分析的基础     

基于位姿约束的工业机器人快速标定系统研究

工业机器人在使用过程中,实际参数与理论参数之间的偏差在一定程度上影响其本体的绝对定位精度.若能精确地标定出机器人本体的零位参数,在很大程度上就能提高机器人的定位精度.虽然依靠常规的激光跟踪仪和轴销方法对工业机器人进行零位标定具有一定的成熟度,但是两种标定方法具有时间较长和步骤繁琐等缺点难以普及.鉴于此,针对传统机器人模型进行研究,提出了一种基于位姿约束的工业机器人快速标定算法.依靠其相应的零位模型能够较为精确的标定机器人的零位参数,分别对轴销和快速零位标定设备标定出的零位结果进行分析与比较.实验结果表明,采用快速零位标定设备进行标定在精度上与采用轴销接近,在标定时间和设备成本远低于激光跟踪仪.该方法在普及使用和市场推广上较有重大的意义.     

工业机器人抓取作业轨迹规划研究

针对8号电雷管的包装生产方式,设计了一种雷管抓取机构,根据工业机器人抓取雷管装盒及抓取雷管盒装箱的运动路径,对机器人进行关节空间轨迹规划。采用5次B样条曲线轨迹规划法,能够实现机器人运动角加加速度的连续性,减少运动产生的冲击及颤振,保证雷管安全、可靠的抓取。最后仿真分析结果证明了该轨迹规划方法的有效性与合理性。     

工业机器人轨迹规划研究现状综述

凭借良好的环境适应性、高效率、高生产质量以及7×24工作模式,工业机器人广泛地应用于喷涂、焊接、码垛、搬运等自动化生产中.轨迹规划是工业机器人完成作业任务运动控制的基础,直接决定了机器人工作质量.为了全面了解轨迹规划现有研究方法,首先阐述了轨迹规划的基本流程,根据轨迹规划的原理不同对现有轨迹规划方法进行了分类,并分别对...     

码垛机器人修正正弦函数插值的轨迹规划

针对应用在医药包装生产线上的码垛机器人在高速作业过程中存在的振动和冲击问题,提出了一种加速度函数为三段修正正弦函数的轨迹规划新算法,以完成对码垛机器人关节空间的轨迹规划。从实际生产中常用的规划曲线中选择运动性能俱佳的优良曲线,在此基础上对其进行修正,然后结合遗传算法以最大速度、最大加速度以及最大急动度为目标进行参数优化,获得最优修正参数,并对修正前后的正弦函数曲线性能进行对比分析。最后研究结果表明,该算法能够使得速度和加速度的峰值均降低4.09%,提高了码垛机器人的动态性能,同时为码垛机器人的轨迹规划设计提供理论依据。     

数字卷积加减速控制算法研究

数控系统的加减速控制是其关键技术之一。提出了一种新颖的基于数字卷积的加减速控制算法,可使数控系统在加工过程中实现平滑连续的运动,保持加速度连续变化,避免急速的运动带来的机构磨损、系统冲击、共振等问题,保证加工精度。推导了连续数字卷积规划方法的数学表达式,并给出了算法的具体实现步骤,实验结果证明了算法的有效性及实用性。相比于传统的S曲线加减速规划,该算法的计算效率大为提高。     

基于机器学习的工业机器人多目标轨迹规划

为满足机器人工作轨迹的多样化需求,以时间、能量及冲击为优化目标提出了一种新的多目标麻雀搜索算法,用于寻找机器人的最优轨迹。首先,通过7次B样条插值方法构造关节空间轨迹,以此确立多目标综合最优轨迹规划模型。其次,采用违反约束度计算、非支配排序以及精英保留来改进麻雀搜索算法,使其能够处理机器人多目标轨迹规划问题。最后,用袋装树分类算法对随机种群内数据进行了筛选,并搭建5层BP神经网络来替代改进多目标麻雀搜索算法中适应度值的数值计算部分,从而提高算法求解效率。通过MATLAB仿真与实验证明了该算法优化所得轨迹的可行性及有效性。     

工业机器人笛卡尔空间轨迹规划

研究了在笛卡尔坐标系中工业机器人空间直线及圆弧轨迹规划问题,提出利用抛物线过渡的空间直线插补算法和基于局部坐标系的空间圆弧插补算法。以上算法在自行设计的五自由度喷涂机器人上进行了实验验证。实验结果表明,该直线和圆弧插补算法能保证机器人运行平稳,轨迹衔接平滑。     

基于关节空间工业机器人轨迹规划的研究与仿真

利用Robotics Toolbox提供的轨迹规划函数,研究三次多项式、五次多项式等轨迹规划方法,在关节变量空间中仿真机器人运动轨迹,为国内工业机器人轨迹规划研究与实践提供一定的启示和借鉴作用。     

基于MATLAB-Robotics工具箱的工业机器人轨迹规划及仿真研究

对Cincinnati T3-746工业机器人的运动学轨迹规划进行了分析与仿真。通过实验对该工业机器人的三关节的关节轨迹进行了三次多项式插值运算。利用MATLAB-Robotics工具箱对该工业机器人进行了建模,实现了对工作空间内任意直线、圆弧轨迹拟合插值运算。通过运动学正反解的计算,得到了实时的关节空间坐标的数值解。为该工业机器人进一步的研究和应用提供了理论分析依据。     

六自由度工业机器人轨迹规划算法研究

机器人轨迹规划是根据机器人所要完成的任务路径,求出各个关节运动函数,最终得到末端执行器的位姿与时间之间的关系,同时保证机器人实现所希望的空间运动。以六自由度工业机器人为研究对象,根据机器人所要完成的任务,规划出机器人末端执行器经过点,求出这些点的位姿对应逆解,得出其关节值。通过关节空间对其进行轨迹规划,并采用Matlab进行轨迹规划数值分析,为控制系统的研究提供基础。     

工业机器人最小代价的轨迹规划

提出了一种工业机器人的最小代价轨迹规划方法.将机器人的轨迹视为由机器人关节空间中一系列的关键点构成,关键点的两点之间通过3次样条曲线进行连接.使用加权系数法定义代价函数,从而使机器人在运动过程中的运动时间、消耗能量、奇异点的避让、关节加速度和关节二次加速度在某种程度上达到综合最优,同时考虑关节位置、速度、加速度、二次加速度以及力或力矩的约束条件.采用差分进化算法(DE)和基于精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)来处理非线性约束的优化问题.斯坦福机器人(捡拾操作)的仿真结果显示,两种算法运行良好,然而DE算法比NSGA-Ⅱ收敛速度更快,解的质量更好.