视觉引导的机器人关节空间动态轨迹规划.pdf

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1、视觉引导的机器人关节空间动态轨迹规划过志强。等视觉引导的机器人关节空间动态轨迹规划Vision—guidedRobotJointSpaceDynamicTrajectoryPlanning＆刍绳1殷圈亮2鸯支铭2白砖林2(无锡信捷电气股份有限公司1，江苏无锡214072；江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室2。江苏无锡214122)摘要：为实现视觉引导的机器人轨迹精确跟踪，提出一种机器人关节空间在线轨迹规划算法。利用工业相机获取跟踪轨迹坐标，并将其转换为对应的机器人关节角度矢量；采用3次B样条曲线“动态”插值关节位置序列，通过增加B样条节点向量和控制顶点的方法来

2、动态延长样条曲线，得到平滑、连续的关节轨迹。选用二自由度并联机器人进行实验，实际测试结果表明：该算法能够在视觉引导下动态规划出机器人关节空间轨迹，跟踪误差在±ltoni以内。保证了关节位置和速度的连续与平滑，提高了轨迹跟踪精度。关键词：机器人视觉引导B样条轨迹规划在线跟踪关节空间中图分类号：TP391文献标志码：ADOI：10．16086／j．cnki．issnl000—0380．201503020Abstract：Toachieveaccuratevisionguidedrobottrajectorytracking，therobotjointspaceonlin

3、etrajectoryplanningalgorithmisproposed．Thetrackingtrajectorycoordinatesareobtainedbyindustrialc锄eras。andconvertedtocorrespondingrobotjointanglevector．Byadopting3rdorderB-splinecurvedynamicinterpolationjointpositionsequence。thenbyincreasingtheB-splinenodevectors，andthemethodofcontrolver

4、ticestodynamicallyextendsplineCllll，eforobtainingsmoothandcontinuousjointtrajectory．ThetwodegreesoffreedomparallelrobotisselectedforexperimentsItheresultofpracticaltestsshowthatthealgorithmCOIldynamicallyprogrammingtherobotjointspacetrajectorytrackingundervisionguidance-withen'or±lnnno

5、rless，toeusul陀thecontinuousandsmoothjointpositionandvelocity-andimprovetracktrackingaccuracy．Keywords：RobotVision。guidedB‘splineTrajectoryplanningOnlinetrackingJointspace0引言现象爱苗芏篙誓蕊，B样条曲线能够保证轨机器人轨迹规划是轨迹跟踪控制的基础，也是机迹的连续与平滑，加入视觉能够完成轨迹定位，但并非器人执行作业任务的基础。目前，机器人应用大多还实时引导。本文提出了一种在视觉引导的同时进行机停留在

6、人工示教阶段，加入视觉引导是机器人迈向智器人关节空间B样条轨迹规划的方法，视觉获取坐标能化的关键一步。研究视觉引导下机器人关节空间轨点信息，同时利用这些坐标信息进行关节空间轨迹规迹规划具有重要意义。划与跟踪控制，提高了机器人轨迹跟踪的精度、平滑性李林峰⋯和MingJ．Tsai[21利用B样条方法模拟和适应性。末端执行器轨迹，构造三维跟踪轨迹。这种方法只适1轨迹跟踪系统用于离线编程系统的机器人，无法实现在线跟踪。ChanyuWu㈨等利用结构光和CCD相机构造三维点阵视觉引导的机器人轨迹跟踪系统包括：一个二自列．然后用B样条逼近三维曲线，完成鞋面喷涂任务由度并联机器人、

7、一台智能相机和一个附着轨迹的传并证明了方法的有效性，但这种方法无法避免各关节送带。二自由度并联机器人固定在一个立体支架内，的振动。关节空间的轨迹规划方法一般采用高阶多项在两个方向上运动；智能相机固定在支架前端；传送带式⋯、B样条插值睁，3等方法解决轨迹平滑性问题，有沿着垂直于并联机器人运动平面的方向运动。并联机效降低了轨迹跟踪误差，但是高阶多项式会出现龙格器人为无锡信捷电气有限公司自主研发工业机器人，智能相机采用公司自主研发的640x480分辨率，30万—I夏i忑i忑资金资助项目(编号：BA2011032)；像素的CMOS黑白相机，其配置软件可提供轨迹坐标江苏省