基于ADAMS的硅片传输机器人轨迹规划及仿真.pdf

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1、第2期组合机床与自动化加工技术NO．22013年2月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueFeb．2013文章编号：1001—2265(2013)02—0070—04基于ADAMS的硅片传输机器人轨迹规划及仿真张昊，孙强，李龙晶，丛明(1．铁岭师范高等专科学校理工学院，辽宁铁岭112000；2．大连理工大学机械工程学院，辽宁大连116023)摘要：为了提高硅片传输机器人运动的平滑性，采用5次均匀B样条插值方法进行轨迹规划，并利用两种遗传算法对轨迹进行优化。以硅片传输

2、机器人为研究对象，基于ADAMS软件对机器人进行轨迹仿真分析。结果表明，自适应混合遗传算法与自适应遗传算法相比，具有较好的局部搜索能力，能够得到性能更好的解。获得的轨迹具有脉动连续的特点，有利于提高机器人在运动过程中的轨迹跟踪精度。关键词：轨迹规划；机器人；ADAMS；遗传算法中图分类号：TP242文献标识码：APlanningandSimulationofWafer-handlingRobotTrajectoriesBasedonADAMSZHANGHao，SUNQiang，LILong-jing，CONGMing(1．Sc

3、hoolofTechnology，TielingNormalCollege，TielingLiaoning，112000，China；2．SchoolofMechan—icalEngineering，DalianUniversityofTechnology，DalianLiaoningl16023，China)Abstract：Inordertoimproverunningsmoothnessofwafer·handlingrobot，uniformB—splinesoffivede—greeisexploitedinorde

4、rtogetjointtrajectories．Twokindsofgeneticalgorithmareproposedtosolvetheoptimizationproblem．SimulationanalysisisimplementedbasedonADAMS．Theresultsshowthattheal—gorithmaboveusedcanimprovethesolutionquality．Thetrajectoriesgeneratedbytheproposedplannerhavetheadvantageof

5、continuousjerk，canimprovethetrajectorytrackingaccuracyinthemovingprocess．Keywords：trajectoryplanning；robot；ADAMS；geneticalgorithm迹规划成为研究重点。0引言本文采用5次均匀B样条曲线插值关节位置序硅片传输机器人是Ic制造装备的重要组成部列，分别用自适应混合遗传算法和自适应遗传算法分，在加工过程负责硅片的传输和定位两个重要任对轨迹进行优化，将得到的优化结果以驱动的形式务，其工作速度、定位精度直接影响硅片

6、的生产效率加载到ADAMS仿真模型中进行轨迹规划仿真。和质量¨。轨迹规划是机器人轨迹控制的基础，是1机器人关节空间B样条轨迹构造依据给定的机器人结点规划出经过这些点并且满足运动学和动力学约束条件的光滑运动轨迹，它是机1．1B样条函数定义器人学中一个重要且十分复杂的问题，对改善机械采用具有C连续的5次均匀B样条曲线构造人的运行效率、平稳性、作业精确度等具有重要意机器人关节轨迹。五次均匀B样条曲线的矢值方程义，轨迹规划已经成为工业机器人控制领域的研究矩阵形式：热点之一。Q()=[1“u““]文献[3]中利用多目标函数法建立了动作时

7、间和能量消耗综合最优数学模型，采用三次样条函数d11266626ld产生光滑的轨迹，在考虑机器人系统的动力学模型—5—5O505条件下进行轨迹的优化。文献[4]阐述了利用三次1O20—6O2O10d。+1多项式进行轨迹规划，但脉动是不连续的，而不连续—102O0—2010df+2的关节加加速度会增大轨迹跟踪误差、引起关节高52O30—2O5df+3频的震动从而缩短了使用寿命，基于脉动优化的轨一15—1O10—5d+4收稿日期：2012—05—03；修回日期：2012—08—30作者简介：张昊(1968一)，女，辽宁铁岭人，铁岭

8、师范高等专科学校理工学院教授，研究方向为计算机技术教学与应用，(E—mail)zhanghaotlsz@163．corn。2013年2月张昊，等：基于ADAMS的硅片传输机器人轨迹规划及仿真·7l·式中d，d，d，dm，dm，d为一组控制点，i=1，遗传操作中采用轮盘赌选择法