面向轿车天窗检测的多自由度机械手轨迹规划

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1、分类号：TP391单位代码：10190研究生学号：201301015密级：无硕士学位论文面向轿车天窗检测的多自由度机械手轨迹规划MultipleDegreesofFreedomManipulatorforCarSunroofDetection研究生姓名：刘静专业：机械工程指导教师姓名：刘亚梅指导教师职称：副教授2016年4月硕士学位论文长春工业大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文，《面向轿车天窗检测的多自由度机械手轨迹规划》是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外

2、，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：年月日长春工业大学硕士学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春工业大学硕士学位论文版权使用规定”，同意长春工业大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长春工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名：年月日

3、校内指导教师签名：年月日硕士学位论文摘要本文针对目前轿车天窗装配误差检测的现状，改变了以往机器与人工相结合的检测处理模式，并且以ES165D型六自由度机械手为载体，在保证机械手连续平稳的运动前提下，研究了机械手在关节空间中自动检测轿车天窗装配误差的五次B样条轨迹规划的路径，以及在这一方法下所用时间最少的优化方法。首先，介绍了轿车天窗装配误差基于ES165D型机械手的检测平台。采用专家调查表的方式，得出轿车天窗各个检测点装配误差的程度、频度，从而确定天窗上需要检测的点的数量及位置。通过分析机械手运动，建立机械手运动学模型。为了能够

4、实现机械手位姿在笛卡尔空间和关节空间的灵活转换，求解了机械手的逆运动学方程。其次，通过现场数据采集、试验验证，记录了约束运动学的参数。以三维软件CATIA建立机械手模型、以仿真软件ADAMS验证五次B样条曲线轨迹的连续性与平滑性，通过判断曲线的变化趋势，推断出机械手运行时的情况有无突变。通过运动学参数在仿真曲线中的变化，可以得出选用本文轨迹规划方法的可行性，并且利用这种方法，在实际生产中，在线跟踪控制技术也能得以更好地实现。最后，对传统的遗传算法进行改进，以自适应算子和流程为主，根据优胜劣汰精英保留策略，选取最优个体进行迭代运算

5、，利用MATLAB进行实数编码，在本文进行的时间最优运算的全局搜索性得到了保证，收敛速度也有所提高。在满足各运动参数的约束下，利用改进的自适应遗传算法寻求最优解，并在ADAMS中进行仿真验证。该算法为机械手进行轿车天窗检测的时间最优轨迹规划提供了理论支持。关键词：机械手轿车天窗检测B样条曲线轨迹规划时间最优遗传算法I硕士学位论文AbstractAccordingtothepresentconditionoftheautomobileskylightsealingtest,changedthepastartificialdetec

6、tionprocessingmodeinthispaper,withthesixdegreesoffreedomrobotES165Dasthecarrier,studiedthefivetimesofB-splinepathstrajectoryplanninginthejointspacetoautomaticallydetectautomobileskylightsealingandfoundtheleasttimeoptimizationmethodinthisprocessundertheconditionthaten

7、suretherobotcontinuoussmoothmovement.Firstly,introducedtheautomobileskylightsealingdetectionplatformbasisofES165Drobot.Adoptsthewayofquestionnaire,obtaineachtestingpointsealingdegree,thefrequencyonthecarskylight,thusdeterminingthenumberandthelocationofpointsneedtodet

8、ectontheskylight.Throughtheanalysisoftherobotmotion,establishedtherobotkinematicsmodel.Inordertorealizetherobotflexibletransforminc