基于rbf神经网络的四轴机器臂轨迹规划研究

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1、密级无分类号－ＴＰ２４２．６？？＾知：３ＵｔＸ’ＩＡＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＣＡＬＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ硕ｉ学位论文题目：基于ＲＢＦ神经网络的四轴机器臂轨迹规划研究作者：刘少贞指导教师：辛大欣副教授申请学位学科：检测技术与自动化装置２０１６年５月２７日密级无分类号ＴＰ２４２．６爆《知考Ｘ’ＩＡＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＣＡＬＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ硕壬学位论文題目；基于ＲＢＦ神经网络的四轴机器臂轨迹规划研究作者：刘少贞指

2、导教师：辛大欣副教授申请学位学科：检测技术与自动化装置２０１６年５月２７日基于ＲＢＦ神经网络的四轴化帯巧轨迹规划研究学科；检测技术与自动化装置研巧生签字；今指导老师签字：＾、７／５、方摘要工业机器人是集成度很高的智能数字化产品，在当今自动控制领域扮演至关重要的角色。在不断变化的市场需求下，为了更好的满足工业生产的需要，要求工业机器人应具有很广的通用性、。规划机器人的运动轨迹对于控、独特的柔性动作准确性高等更好的性能制机器人运动来说，至关重要。在机

3、器人完成工作任务的运动过程中，轨迹生成算法会影，可Ｗ使机器人在运动到目标位置之前保持稳定响系统的整体性能。好的轨迹生成方法、快速、精确的状态，并且能够在工作区域范围内形成任务要求的轨迹，。因此轨迹规划方式对机器人来说很值得研究。通常采用关节空间和笛卡尔坐标空间的轨迹规划方式对机器人要完成任务的轨迹参。数进行分析，央时计算并生成轨迹但是传统的方式在机器人的自由度増多时，计算变复，效果很差，杂。目前常采用遗传算法和ＢＰ神经网络优化轨迹规划问题，但因遗传算法，，，ＢＰ网络全局逼

4、近过早收敛易陷入局部极值无法得到全局最优解、学习速度缓慢等１，ＲＢＦ，缺点，在实际：程应用中效果不理想。介于神经网络快速收敛性高精度逼近的能力，很适合应用在机器人的轨迹规划中。本文主要研究四轴工业机器臂在工作空间的轨迹规划方式，Ｗ提高机器臂对路径点拟合的速度和精度为目的，采用ＲＢＦ神经网络对机器臂轨迹路径点拟合逼近Ｗ提离机器臂系统的工作性能，因此首先。由于本文重点侧重于提高机器臂完成作业化务的速度和精度对研巧的四轴机器臂系统进行了解分析，并用机器人学等相关知识建立四自由度工业

5、机械－臂的运动模型，采用ＤＨ参数法得到它的运动学方程次，通过具备强大数值计算功；其能的ＭＡＴＬＡＢ软件建立机器臂Ｈ维空间模型，验证模型的正确性，利用所建机器臂Ｈ维一，绘制机器臂的坐标、速度，模型进行正逆向运动学仿真、加速度曲线对进步探究机器臂轨迹生成算法有重要的指导意义，；最后简单介绍机器臂关节空间和直角坐标空间中的轨迹规划算法，并用ＲＢＦ神经网络的拟合和逼近功能来优化规划方式的问题。运用ＭＡＴＬＡＢ对径向基函数神经网络进行了设计，仿真研究其对插补点的拟合能力。结果表明，

6、ＲＢＦ神经网络规划的轨迹，相对于传统的轨迹规划方式，运算速度快，拟合效果好，可Ｗ优化机器臂对路径插补点的拟合逼近能力，验证了ＲＢＦ神经网络用于规划四自由度机器臂轨迹的有效性和可行性。关键字：机器臂；机器人运动学；轨迹规划；ＲＢＦ神经网络；运动学仿真ＴｈｅｅｃｏｒＰｌａｎｎｎｏｎｏｕｒ－ａｘｓｒｏｓｅｔｒａｔｙｉＦｉｂｏｔａｒｍＢａｄｏｎＲＢＦｊｇＮｅｕｒａｌＮｅｔｗｏｒｋＤｉｓｃｉｐｌｉｎｅ：ＤｅｔｅｃｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＡｕｔｏｍａ

7、ｔｉｏｎＳｔｕｄｅｎｔＳｉｇｎａｔｕｒｅ：ＬＷＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒＳｉｇｎａｔｕｒｅ：ＡｂｓｔｒａｃｔＩ打ｄｕｓｔｒｉａｌｒｏｂｏｔｓａｒｅｈｉｇｈｌｙｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｉｎ化ｌｌｉｇｅ打ｔｄｉｇｉｔａｌｐｒｏｄｕｃｔｓ，ｗｈｉｃｈｐｌａｙｓａｃｒｕｃｉａｌ＇－ｍａｒｋｅｒｏｌｅｉｎｆｉｅｌｄｏｆｔ：ｏｄａｙｓａｉＵｏｍａｔｉｃｃｏｎｔｒｏｌ．Ｉｎｔ；ｈｅｅｖｅｒｃｈａｎｇｉｎｇｔｄｅｍａｎｄｉｎｏｒｄｅｒｔｏｍｅｅｔ

8、，ｂｅｔｔｅｒｔｈｅｎｅｅｄｓｏｆｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｒｏｂｏｔｓｈｏｕｌｄｈａｖｅａｖｅｒｙｗｉｄｅｖｅｒｓａｔｉｌｉｔｙ，ｕｎｉｕｅｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｈｉｈｅｒａｃｃｕｒａｃａｎｄｂｅｔｔｅｒｍｏｔｉｏｎｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ民ｔｔｒｔｌｉ．ｏｂｏａｅｃｏｒａｎｎｎｑｙ，ｇｙｐｊｙｐｇｆｏｒｒｏｂｏｔｍｏｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｉｓｅｓｓｅ打ｔｉａｌ．Ｄｕｒｉｎ