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《机械手的运动学最短时间轨迹规划_叶桦 1990.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、大第卷第期东南学学报月人!∀#今,‘目叫,勺月,‘声目口电“声一一一机械手的运动学最短时间轨迹规划叶桦冯纯伯白动化研究所用相平,摘要面分析法解决了在有最大关节速度和加速度限制的条件下使机城手以最短时间沿指定空间道路运动的轨迹规划问题以一前。个关节为衬象给出了仿真结果关健调机械手,轨线,规划最短时间在,机械手关节驭动器有能力限制的条件下研究得较多的是最短时间轨迹规划问题该问,题透常可分为两类一是给定空间两点的位置及速度值
2、规划点到点的最短时间运动轨二,迹是给定空间中一条几何参数道路规划使机械手沿该道路运动的最短时间轨迹,,文〔〕用运动学方法研究点到点最短时间轨迹规划问题而文〔〕则采用了动力学方法文肠一〕用动力学方法研究使机械手以最短时间沿指定空间几何参数道路运动的轨迹规划问,,〕,,题其中文仁用特殊的相平面分析法得到了相应问题的最优轨迹规划算法但,均没有考虑机械手的最大关节转速的限制认为机械手所能达到的关节最大转速值仅由最大关节,转矩值决定而对工业机械手来说这样定出的最大关节转速值将比电机实际所能达的,,最大转速值要高得多〔〕对仁〕的方法进行了推广改进得到了同
3、时考虑最大关节转矩和转速限制情况下的优化轨迹规划算法,大幅度减少轨迹规划的工作量,为了避免涉及机械手的动力学模型本文用最大关节加,利用类似于,速度限制近似替代最大关节转矩限制〔〕的思想用运动学方法解决关节驱动器有最大转速和加速度限制条件下的使机械手以最短时间沿指定几何参数道路运动的优化轨迹规划问题约束边界曲线,,二给定一条笛卡尔空间中的平滑道路其中为参数成《,则在规定了,,机械手关节道路不突变和已知起始和终止点关节位置的前提下通过逐点运动学逆变换可八六三高技术资助项目本文于一年月日次到期叶第坪等机械手的运动学最短时间机迹碗划
4、夕序曰闯韵州尸‘,‘卜,,曰曰‘,,曰曰口曰‘一一一一一一得一条相应的关节空一间道路‘‘,,,二。二口公…一蕊其中,为机械手的关节自由度数设机械手的关节转速和加速度有如下限制‘。‘,‘今簇奋镇一,‘刀一,书‘一一一‘一一百了二加则易得备一一‘,‘一一“伟、、一五反五「,,一,一诀小叹卿件稍之下一叮热。‘。‘刀’,干了。‘尹刀一。,幼表示沿道路倒退易证对最优轨
5、迹总有刀异转速和加速度约束边界线于的相应口值也必大于零故有。‘‘奋、‘、口了曰、,、了了刀。‘、簇‘。‘’。‘‘,,一毛口广蕊“…为使,中的个不等式均成立应有。,二二刀镇垒刀簇‘曰。称口为转速约束边界线记‘‘·,。‘。‘’。‘,。、,‘亏护了夕一不一‘二·二。‘。‘’。‘,。‘一了一厂口一‘则为使,中的个不等式均成立应有。,,,,。、口提声刀簇,并对给定的非所有的夕值都能使式
6、成立不成立时表示违反了加速度限制由。。二和。,,。,。,的表达式易见当刀较小时总有夕成当刀大到一定值时沈可能、二、。,。二一。。出现的情况此时式不成立由。所决定的曲线刀簇二成称为加速度约束边界线易求得加速度约束边界线刀。为二。、,。。,。一,,丫了十了‘’‘。,口,一。‘。‘叫华‘东南大手毕报第卷,,,,,,。,。,一。‘。‘,二其中任…《‘二,二,,在夕相平面上机械手运动轨迹的刀值允许域为《镇以及横轴
7、以上刀和。曲线公共以下的区域口最优轨迹只能在该域内规划得到最优算法及有关证明问恤的提法‘‘,,,,二,给定关节空间中儿何参数道路,…蕊。边界条件为。,。二。,。刀刀刀夕在由转垃约束边界线刀和加速度约束边界线刀所决定的,,一刀相轨迹允许域内规划出适当的使当机械手沿该轨迹运动呱总运行时间最短,求解本问题的基本原则是选择适当的加速度夕使运动轨迹在各点处的夕值尽可能的’,。。由丁一‘一“易”值大且不违反约束条件。‘
