6R串聯(lián)工業(yè)機器人軌跡規(guī)劃算法研究與實現(xiàn).pdf

1、智能制造與先進工廠已經(jīng)越來越受到各國的重視，而機器人更是逐漸成為基礎(chǔ)設(shè)備，在先進制造裝備技術(shù)中占有舉足輕重的地位。機器人系統(tǒng)的核心組成部分——機器人控制系統(tǒng)，其性能的優(yōu)劣對工業(yè)機器人的整體性能起著決定性作用。機器人控制系統(tǒng)從宏觀上可以分為兩大部分:軟件系統(tǒng)與硬件設(shè)備。硬件設(shè)備相當于大腦，而軟件系統(tǒng)則相當于大腦的思維。因此要想提高機器人控制體統(tǒng)的性能，就必須從軟件核心算法與硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計入手。本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)探討了

2、六自由度工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)特點，以此確定了滿足Pieper準則的機器人關(guān)節(jié)參數(shù)和D-H坐標系;以相鄰剛體之間的齊次變換矩陣理論為基礎(chǔ)，建立了機器人末端齊次變換矩陣;最后，在此基礎(chǔ)上推導了機器人末端在笛卡爾空間下的位置姿態(tài)矩陣，進而得出機器人運動學的正逆解算法。
　　(2)分別從笛卡爾空間和關(guān)節(jié)空間闡述了機器人軌跡規(guī)劃算法。為了使機器人控制系統(tǒng)能夠進行基本的運動控制，在笛卡爾空間下對直線插補與圓弧插補做了簡要分析。由于笛卡爾空間容易出

3、現(xiàn)奇異點問題，因此本文重點從關(guān)節(jié)空間角度推導了B樣條軌跡規(guī)劃算法及優(yōu)化，并在MATLAB分析了優(yōu)化后的實際效果。
　　(3)考慮到機器人的實際工作情況，將效率、能耗和沖擊性等目標最優(yōu)要求，以數(shù)學函數(shù)的形式表達，從而建立機器人多目標數(shù)學模型，利用已經(jīng)成熟的NSGA-Ⅱ多目標優(yōu)化算法求解建立的數(shù)學模型，為機器人滿足嚴格的加工要求提供了一種解決方案。
　　(4)實驗平臺設(shè)計?；凇癙C+運動控制器”的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，利用工業(yè)計算機和