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时间:2020-03-27
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1、第5期组合机床与自动化加工技术NO.52012年5月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueMay.2012文章编号:100l一2265(2012)05—0070—04新型工业码垛机器人轨迹规划研究徐鹏飞,罗庆生,韩宝玲,姚猛(北京理工大学a.机电学院;b.机械与车辆工程学院,北京100081)摘要:为了使新型工业码垛机器人抓手的位置和速度变化曲线具有光滑、顺畅的特性,且相关轨迹的运动计算量小,本文基于该机器人“取一放”操作的特性,在考虑机器人抓手位置、速度和加速度约束的基础上.采用“4
2、~3—4”法对机器人单程运动进行了科学合理的轨迹规划。首先将整段轨迹分为三段.再采用不同低阶多项式对各轨迹段进行插补,且利用Matlab对计算数据生成了轨迹图像,为机器人控制系统的进一步研究打下一定的基础,以实现流畅、连续、稳定自动码放货物的要求。关键词:工业码垛机器人;轨迹规划;4—3—4法中图分类号:TH16;TG65文献标识码:AResearchonTrajectoryPlanningofNewIndustrialPalletizingRobotXUPeng-fei,LUOQing—sheng,HANBao—ling“,YAOMeng(a.
3、SchoolofMechatronics;h.Schoolof0ptoelectronics,BeijingInstituteofTechnology,Beijing100081,China)Abstract:Inordertocreateflsmoothandflowingtrajectorycurveofpositionandvelocitywhichisap—pliedtothetongsofthenewindustrialpalletizingrobot,evenlessmovingcomputationabouttrajectory,b
4、asedonthe“taking—putting”operationofthiskindofrobot,andconsideringtheconstraintconditionofposition,speedandacceleration,themethodnamed“4-3—4’’isusedinthispapertoplanthetrajectoryforone—waymovementofthenewindustrialpalletizingrobotscientifically.Firstlythetrajectoryisdivid—edi
5、ntothreesections,andtheneverysectionisinterpolatedwithdiferentloworderpolynomia1.Matlabischosentoplotthetrajectorycurve,thatmakefoundationforthefurtherresearchofcontrolsystemtoa—chievetheaimperfectlythatautomaticpalletizingworkissmoothandstable.Keywords:industrialpalletizingr
6、obot;trajectoryplanning;methodnamed“4-3-4”0引言工业码垛机器人是典型的现代化工业机器人,作为自动化领域的一门新兴技术,近年来在自动化生产线、物流等领域得到广泛应用,对企业提高生产效率、降低运营成本、优化作业布局、改善劳动条件具有重要意义。。工业码垛机器人要在作业空间准确完成给定任务,其末端执行器(抓手)的运动轨迹必须准确、稳定。为得到光滑、平稳、无噪声的抓手轨迹且使其运动计算量低,本文将对新型工业图1新型工业码垛机器人机械实体码垛机器人(见图1)的单程轨迹采用“4—3—4”法进行轨迹规划。收稿日期:201
7、1—10—13;修回13期:2011—11—09作者简介:徐鹏飞(1987一),男,河北人,北京理工大学机电学院硕士,研究方向为机器人控制技术,(E—mail)xpf6000@163.com;罗庆生(1956一),男,湖北人,北京理工大学机电学院教授,博士生导师,研究方向为特种机器人技术、机电一体化技术。2012年5月徐鹏飞,等:新型工业码垛机器人轨迹规划研究·71·此时A、C点坐标分别为:1新型工业码垛机器人机械结构分析r^=+ACxcos(叮T一l一2一3)新型工业码垛机器人的核心结构是基于平衡吊IY^=Y一AC×sin(一0l一02—03)
8、原理的七杆机构(见图2),其手臂部分采用平行四连(2)杆机构,采用这种机构的优点之一是使机器人具有{yx:=y+CFcFxco。si(O
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