冗余度雙臂工業(yè)機(jī)器人虛擬樣機(jī)的研究.pdf

1、隨著社會與科技的發(fā)展，機(jī)器人已應(yīng)用于各個領(lǐng)域，對機(jī)器人提出了更高的要求。越來越復(fù)雜的操作環(huán)境和任務(wù)要求，使得避障規(guī)劃和雙臂協(xié)調(diào)操作規(guī)劃成為了亟需解決的關(guān)鍵問題，針對冗余度雙臂工業(yè)機(jī)器人虛擬樣機(jī)的研究具有重要意義。本文針對以上兩個關(guān)鍵問題，在理論建模的基礎(chǔ)上，提出了冗余度雙臂工業(yè)機(jī)器人的虛力避障規(guī)劃算法和面向操作對象的協(xié)調(diào)操作規(guī)劃算法，并通過虛擬樣機(jī)仿真分析對算法進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴利用D-H參數(shù)法對七自由度機(jī)械

2、臂進(jìn)行了運(yùn)動學(xué)建模，分析了冗余度機(jī)械臂的自運(yùn)動特性和基于梯度投影法的運(yùn)動學(xué)逆解；利用牛頓歐拉方法對七自由度機(jī)械臂進(jìn)行了動力學(xué)建模，為后續(xù)的研究了提供理論基礎(chǔ)。⑵針對機(jī)器人的避障規(guī)劃問題，利用冗余度機(jī)械臂的自運(yùn)動特性和運(yùn)動學(xué)逆解，結(jié)合基于最小距離的碰撞檢測，設(shè)計(jì)了虛擬推力避障規(guī)劃算法，解決了障礙物影響機(jī)械臂中間桿件運(yùn)動的問題；在此基礎(chǔ)上引入兩個任務(wù)轉(zhuǎn)換系數(shù)，實(shí)現(xiàn)了末端軌跡和避障運(yùn)動的主次任務(wù)轉(zhuǎn)換，解決了障礙物影響末端執(zhí)行器運(yùn)動的特殊問題。