一种基于运动学约束的工业机器人轨迹规划算法

为了能够实现多自由度工业机器人运动的柔性化,并满足实时性要求,提出一种基于运动学约束的工业机器人轨迹实时规划算法,该算法以机械臂运动时的速度、加速度和加加速度(加速度对时间的导数)为约束条件,可实现在线实时生成点到点的多自由度运动轨迹。采用三次多项式表达机器人的运动轨迹,保证机器人运动的柔性。将提出的轨迹生成算法运用到AuBo-i5工业机械臂上进行验证。本方法不涉及优化算法,运动轨迹可由多项式直接计算生成并发送至机器人控制器,所需计算时间极短,保证轨迹可以在一个控制周期(约1 ms)内完成,因此,该算法可快速集成在视觉或力觉的闭环反馈系统中。此外,提出一种简单有效的时间同步策略,以减小机器人轨迹跟踪时的误差。