基于遗传算法的多关节工业机器人最优轨迹规划研究

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1、河南科技大学硕士学位论文基于遗传算法的多关节工业机器人最优轨迹规划研究姓名：袁辉申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：阎保定2003.5.1基予遗传算法黔多关案互韭规器入最优鞍迹觏剃研究摘要本文介绍了多关节工韭辊器入搡终手点对点辘迹辫巅静方法帮缆纯较髂戆拜发。论文阐逡了遗传算法的基本赈理，会绍了多关节工业机器人最优运动规划的相关理论，并将遗传算法应用于机器人关节空间最优轨迹规划。在算法中，首先在给定的路径目标点中插入中间点。然后对这些中间点的相关参数统一进行十进翻编码，应用遗传算法进行优亿，再粥多矮式进行羧合这

2、蘩中淘赢麓辘迹，最精褥戮三维空淹下豹最捷辘迹。在本文爱半蕺分，会绍了软转懿舞发馕凝，菸进萼亍实例计算。通过与直线运动作jc重比，验涯了该算法的可抒性靼优越性。关键词：多关节工业机器入，轨迹规划，遗传算法，拟合曲线———————————————————幽垫查兰堡主兰些堡兰Studyof0ptimaITrajectoryPIanofIndustrialMuIti—JointManipuJatorBasedonGeneticAIgorithmABSTRACTInthispaper，themethodofoptimaltraject

3、oryplanningofindustrialmulti—jointmanipulatorinCartesianspacebasedonGeneticAlgorithmandthedevelopmentofoptimaIsoftwareareintroduced．Atfirst，theprincipleofGeneticAlgor“hm(GA)isexpatiated，whichcanbeusedtoplanthetrajectoryofthemanipulatorjnCartesianspacc．Then，theinter

4、relatedtheoriesofmotionplanningoftheindustrialmuIti-jointmanipuIatorusingtheminimum-timecriterionareintroduced．Finally，theGAisusedinthetrajectoryplanning．Whenthea190rithmisapplied，twomiddIenodesarefirstlyinsertedamongthegiVenobjectnodes．secondly，theparametersofthem

5、iddIenodesarecodedwithdecimaIsystemandareoptimizedwithGA．Thirdly，thecoefficientsofsectionedpolynomialarefittedandtheoptimaltrajectoryisgainedinthreedimensions．Inthelastsectionofthispaper，optimalsoftwareisdeVelopedandanexampleisgiventodemonstratethefeasibiI．tyandsup

6、eriorityofthisalgorithmbycomparingwfththeresuItsofstraightIinemoVing．II摘甄lceywords：industrlalmulti-jointmanipulator，trajectoryplanning，theGeneticAlgorithm，polynomial珊第一耄绪论§l。l本课题选题依据及意义瓿藜入学静邃疹_耱应爝是零氆纪鑫动控制最宵说鞭力的残就，是姿代爨蘸化技零懿凝褰成裁乏一。叁秩萎十霉代中翳发鳃第一台工业机器人以来，工业机器人被广泛应用于电焊、弧

7、烬、喷漆、切割、装配、打毛刺、锻撼、装卸、搬运、包装检测等。据估计，现在全墩界基有遥lee蠢个撬嚣入在生产统土工{#，安-§胃靠遍干着最靛最蘩的溪，褒世羚经济各个领域辍太强生活懿众多鸯蘑惑诚撼为人类鼹务。据有关资料统计，有j黩万家工厂程生产机器人，销售额每年增长20％以上。由于为数众多而晟耱来越多的工妇机器人被用来代替人工簌事务耱簿力劳动裙熬分貉力劳动，鏊搿劳工缀织(1LO)甚歪把它与“蘩镁羔人”(产监工人)帮“鑫壤王久”(歇爨及技术人员)并列，称工业机器人为“钢领工人”。在凝世鳃，人类更蒜隳机器人的和谐冀处，更离不评机器人

8、这类得力助币和可靠朋友。随蓿机器入向{蕊成本、离逮、寒穗瘦、夺整纯、禳块纯、集成纯、易操作纯鞠餐能强豹发震，楗嚣人学垂孽褥究也不凝越南瀑度和广发震开，磬雯紧密遮联系工程应用⋯【”。我国的机器入学研究开发工作鼓然越步较晚，但在国窳有关部门弱支掩嚣广大藤器入蕊究镁域赫辩较和教育工作纛豹努力下，