新闻中心

在工业机器人的实际应用中，工作效率和质量是衡量机器人性能的重要指标。提高工业机器人的工作效率，减少实际操作中的误差，已经成为工业机器人应用中亟待解决的关键问题。机器人时间最优轨迹规划是指以最短的时间为性能指标，在满足各种约束条件下，优化机器人的轨迹，使机器人的手在两点之间或沿指定轨迹运动的时间最短。本研究的目的和现实意义在于提高工业机器人的工作效率。本文首先介绍了机器人的定义及其发展前景，论述了机器人技术的发展、应用和技术要求，总结了机器人运动学和动力学以及时间最优轨迹规划， 全面总结了国内外机器人时间最优轨迹规划的研究成果，总结了混沌优化的研究进展，并对其进行了展望。其次，分析了机器人轨迹规划的一般问题，针对关节空间轨迹规划中的不同情况，详细阐述了三次多项式函数插值、高次多项式插值和抛物线线性函数插值。在笛卡尔空间的轨迹规划中，深入讨论了线性函数插补和圆弧插补，然后比较了笛卡尔空间和关节空间轨迹规划的优缺点。深入研究了机器人时间最优轨迹规划的基本原理，讨论了混沌优化原理和B样条曲线的计算方法， 机器人的运动轨迹由B样条曲线构成。提出了一种基于改进混沌优化算法的机器人时间最优轨迹设计方法。优化中考虑了关节角速度、角加速度、角加加速度和力矩四个约束，在关节空间和笛卡尔空间对前三个关节轨迹(也需要笛卡尔空间路径约束)进行优化。最后，简要介绍了的体系结构，并针对湖南封闭了高校智能自动化技术实验室控制系统的结构，提出了软硬件改造方案。通过对机器人示教操作得到的笛卡尔空间路径点进行优化，得到最短时间轨迹，从而实现工业机器人最优时间轨迹的规划。在这篇论文中， 从硬件改造方面详细介绍了PMAC位置控制器，给出了反馈信号的隔离、提取和调整方法，运动控制信号的连接图和PMAC控制器结构示意图。在软件方面，讨论了模块化的组成结构，并详细讨论了实时控制模块的实现方法。……