一种2自由度高速并联机械手的轨迹规划方法

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1、第49卷第7期天津大学学报(自然科学与工程技术版)Vol.49No.72016年7月JournalofTianjinUniversity(ScienceandTechnology)Jul.2016DOI:10.11784/tdxbz201507100一种2自由度高速并联机械手的轨迹规划方法11221王喆，曾侠，刘松涛，宋涛，梅江平(1.天津大学机械工程学院，天津300072；2.辰星(天津)自动化设备有限公司技术部，天津301701)摘要：以一种平面2自由度高速并联机械手为研究对象，研究其高速搬运作业的操作空间和关节空间轨迹规划策略．通过关键路径

2、点设置，定义针对点到点的典型搬运作业轨迹．针对操作空间，以运动学逆解模型为基础，利用3-4-5次多项式运动规律，建立关节空间运动特征(角度、速度和加速度)关于操作空间运动特征的函数映射．针对关节空间，以运动学正解模型为基础，利用5次非均匀B样条运动规律，建立操作空间运动特征关于关节空间运动特征的函数映射．给定相同的关键路径点和运动时间，以一组参数为例，对比分析在两种不同轨迹规划方法下末端参考点的运动特征，并进行对比试验．结果表明：基于5次非均匀B样条运动规律的关节空间轨迹规划在降低系统功耗和抑制机构残余振动方面具有显著优势．关键词：并联机械手；轨

3、迹规划；5次非均匀B样条；残余振动；系统功耗中图分类号：TH112；TP242文献标志码：A文章编号：0493-2137(2016)07-0687-08TrajectoryPlanningMethodfora2-DOFHigh-SpeedParallelManipulator11221WangZhe，ZengXia，LiuSongtao，SongTao，MeiJiangping(1．SchoolofMechanicalEngineering，TianjinUniversity，Tianjin300072，China；2．TechnicalDepa

4、rtment，Chenxing(Tianjin)AutomationEquipmentLimitedCompany，Tianjin301701，China)Abstract：Takinga2-DOFtranslationalparallelmanipulatorastheresearchobject，aspacetrajectoryplanningstrat-egyforoperatingandjointspaceswaspresentedinhigh-speedhandlingoperations．Thetypicalpoint-to-poin

5、than-dlingoperationtrajectorywasdefinedthroughthesettingofcriticalpathpoints．Basedontheestablishmentoftherobotinversekinematicsmodelinoperatingspace，thefunctionmappingofmotioncharacteristics(angle，velocityandacceleration)fromoperatingspacetojointspacewasobtainedaccordingtothe

6、3-4-5polynomialmotionlaw．Onthebasisofforwardkinematicsmodelinjointspace，thefunctionmappingofmotioncharacteristicsfromjointspacetooperatingspacewasobtainedaccordingtoquinticnon-uniformB-splinemotionlaw．Themovementcharacteristicsoftheendreferencepointintwodifferenttrajectorypla

7、nningmethodswereanalyzedunderthesamecriticalpathpointsandtime．Inaddition，thecomparisonexperimentwascarriedout．Theresultshowsthatthetrajectoryplan-ningofjointspacebasedonquinticnon-uniformB-splinemotionlawhassignificantadvantagesinreducingthesys-tempowerconsumptionandrestraini

8、ngmechanismresidualvibration．Keywords：parallelmanipulator；trajectory