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《合肥工业大学》 2003年
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机器人轨迹规划的研究

陶其铭  
【摘要】: 机器人的轨迹规划在机器人的控制中具有重要的地位。论文中根据机器人轨迹规划的要求和约束,提出一种新的轨迹规划的方法。本课题的规划主要是在操作空间中,依据机器人操作臂运动时有无路径约束和运动约束的要求来进行规划的。通过对机器人操作臂的轨迹规划的具体分析、基于运动学寻轨迹算法的模拟实现、关节空间的轨迹优化等方面的全过程的研究,阐述了机器人轨迹规划的一般规律。研究出的规划方法可以很好解决在机器人操作空间规划时,实时性和精确性的矛盾,以及关节空间中的时间最小优化问题。 在基于机器人的运动学的轨迹规划中,通过在操作空间的规划,提出了归一化因子来求解中间结点,通过它可以使求解中间结点变得更简单,并且赋予它们实际的物理含义。对于规划中精确性和实时性的矛盾,提出了以误差极限法和反向插值法来解决的方法,最后,为了减少规划过程中计算量,在关节空间进行三次样条插值。基于运动学寻轨迹算法的模拟实现中,主要在VC++的基础上,通过调用Matlab的计算和绘图功能完成模拟的要求。在关节空间中,针对时间的进行优化,采用B样条曲线来构建优化轨迹模型,把速度和加速度约束因素包括进来,利用复合形的优化程序寻最优解,符合要求的优化精度。
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TP242

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 郭秀丽;采伐联合机机械手运动分析与控制系统研究[D];东北林业大学;2011年
2 冯胜强;基于UG的弧焊机器人离线编程与统计方法的焊接质量判定[D];天津大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李艳;移动机器人链轨迹生成方法的研究与仿真[D];华南理工大学;2011年
2 凌贸易;装箱一体机系统方案设计及其控制系统开发[D];天津大学;2010年
3 刘锐;水果采摘机器人视觉控制及其轨迹规划研究[D];南京农业大学;2010年
4 石磊;6自由度串联机器人的分析与仿真[D];沈阳航空航天大学;2011年
5 桑红波;ABB-IRB 2400/10型机器人空间轨迹规划的研究[D];吉林大学;2007年
6 杜百超;基于虚拟样机技术的机器人轨迹规划及仿真[D];吉林大学;2007年
7 田西勇;机器人轨迹规划方法研究[D];北京邮电大学;2008年
8 李玲;六自由度机器人运动学三维图形仿真研究[D];大连海事大学;2008年
9 彭南华;经济型喷漆机器人轨迹规划及关节控制研究[D];中南大学;2009年
10 姜玉成;四自由度高速并联机器人机构特性分析与动力学研究[D];大连理工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 王幼民,徐蔚鸿;机械臂关节空间Bezier曲线轨迹规划[J];安徽机电学院学报;2000年03期
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10 方锋,张继红;开环数控系统控制精度分析[J];包装工程;2002年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前9条
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3 龙行先;王维志;;制动凸轮轴专用数控铣床进给系统设计[A];2003年11省区市机械工程学会学术会议论文集[C];2003年
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5 陈绪兵;宋阳;陈汉新;;PDC钻头水道曲面的无碰撞刀具轨迹生成[A];2010全国机械装备先进制造技术(广州)高峰论坛论文汇编[C];2010年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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7 张邦成;串并联数控机床伺服进给系统机电耦合特性研究[D];吉林大学;2011年
8 任小中;内齿轮成形磨削工艺与装备技术研究[D];江苏大学;2011年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 户燕会;工业机器人的工作空间和误差补偿的分析与仿真[D];河南理工大学;2010年
2 闫晓莹;三维重建系统的关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 姜鹤;悬臂式掘进机截割机构控制系统的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
4 王伟良;基于平行双目视觉的环境特征提取方法研究[D];中国海洋大学;2010年
5 韩立洋;经济型五轴数控雕刻机关键技术的研究[D];苏州大学;2010年
6 吕孝敏;基于宏程序的二次曲线数控加工[D];合肥工业大学;2010年
7 高英儒;三自由度并联机器人工作空间研究[D];天津理工大学;2010年
8 王启春;六自由度开放式工业机器人控制系统设计[D];华东理工大学;2011年
9 马艳;基于USB技术的数控系统数据采集模块开发[D];武汉工业学院;2010年
10 蒋明民;烟箱开箱机器人的研究[D];昆明理工大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王幼民;机械臂关节空间B样条曲线轨迹规划[J];安徽机电学院学报;2000年02期
2 刘长林;张铁中;杨丽;;果蔬采摘机器人研究进展[J];安徽农业科学;2008年13期
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4 陈新荣,余跃庆,姜春福,刘迎春;基于虚拟样机的机器人仿真[J];北京工业大学学报;2004年01期
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7 韩光瞬;冯仲科;刘永霞;王小昆;;三维激光扫描系统测树原理及精度分析[J];北京林业大学学报;2005年S2期
8 冯仲科;罗旭;马钦彦;郝星耀;陈晓雪;赵利果;;基于三维激光扫描成像系统的树冠生物量研究[J];北京林业大学学报;2007年S2期
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10 孙章军;田海晏;邓双成;孙晨;;移动机器人路径规划仿真平台设计[J];北京石油化工学院学报;2006年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 汤晓华;旋切六点定心理论及数学模拟研究[D];东北林业大学;2002年
2 王贵林;SiC光学材料超精密研抛关键技术研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 温海营;六自由度坦克驾驶模拟器设计优化及其轨迹规划[D];大连理工大学;2011年
2 蔡飞跃;3-PUU并联机构运动学和动力学研究[D];南京航空航天大学;2010年
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6 左克群;非完整移动机器人系统的操舵原理与轨迹跟踪控制的研究[D];武汉理工大学;2003年
7 肖郑进;SCARA平面关节式装配机器人设计与精度分析[D];南京理工大学;2002年
8 王亮;基于车体炮塔的弧焊机器人规划及仿真[D];南京理工大学;2003年
9 单以才;机器人机械操作臂的模块化设计及其控制的研究[D];扬州大学;2003年
10 叶长龙;工业机器人的运动学及动力学研究[D];沈阳工业大学;2002年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 刘砥;;喷漆机械手位置伺服控制系统的设计[J];甘肃科技;2011年24期
2 胡杰;张铁;;基于SCARA机器人的运动学分析及关节解耦[J];机床与液压;2011年21期
3 卢君宜;杨庆华;高峰;鲍官军;;五自由度农业采摘机器人轨迹规划[J];机电工程;2010年12期
4 周婷;汪小旵;王超群;郑亮;李小波;乔晓军;王成;;温室穴盘苗移栽机的设计与仿真分析[J];机械设计与研究;2009年02期
5 张立杰;郭志民;李永泉;;平面5R并联机器人轨迹规划与运动学仿真及实验[J];机械设计与研究;2013年01期
6 姜倩倩;李素玲;陈大伟;;板簧搬运机械手轨迹规划研究[J];山东理工大学学报(自然科学版);2012年02期
7 周东;刘凤臣;陈书琼;刘黎明;陈凯;尤晨;;塑封果奶装箱一体机设计[J];轻工机械;2012年05期
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1 杜义浩;并联机器人轨迹规划中的运动误差补偿方法研究[D];燕山大学;2012年
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1 魏娟;多自由度机械臂轨迹跟踪控制仿真研究[D];湘潭大学;2010年
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4 吴双斌;潜孔钻机钻臂运动学、动力学研究及优化设计[D];中南大学;2011年
5 宋婧;六自由度机器人的运动优化和轨迹规划算法研究[D];武汉科技大学;2011年
6 单金凤;石材立体工艺制品雕刻机器人的设计与研究[D];山东大学;2011年
7 王燕;黄瓜采摘机器人运动规划与控制系统研究[D];浙江工业大学;2010年
8 张颖;Reinovo机器人三维建模与可视化动态仿真[D];西安建筑科技大学;2011年
9 徐国宝;晶圆传输机器人振动分析与轨迹控制[D];哈尔滨工业大学;2011年
10 李达;工业机器人轨迹规划控制系统的研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 秦锋,徐向荣;基于样条函数法的机器人运动轨迹规划[J];机械科学与技术;1996年04期
2 李伟,魏恒义;面向网络业务流设计的路径约束序列模式挖掘算法[J];小型微型计算机系统;2003年03期
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10 付瑞麟,宋亦鹰;扩展D算法在微机测试中的应用[J];计算机工程;1985年02期
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6 彭慧莲;王琪;庄方方;;运动约束面含摩擦多体系统的建模和数值方法研究[A];第八届全国动力学与控制学术会议论文集[C];2008年
7 倪樵;王琳;;受运动约束输液曲管的非线性振动研究[A];首届全国航空航天领域中的力学问题学术研讨会论文集(下册)[C];2004年
8 徐振中;;多指机器人手的一种自适应力/位控制方法[A];1994年中国控制会议论文集[C];1994年
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10 吴秋轩;刘士荣;曹广益;费燕琼;;M-Cubes自重构机器人系统描述方法[A];2007年中国智能自动化会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 谢箭;不确定性空间机器人轨迹规划及智能控制方法研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
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3 吴海山;大规模运动群体跟踪和三维人脸姿态纠正的研究[D];复旦大学;2011年
4 杜义浩;并联机器人轨迹规划中的运动误差补偿方法研究[D];燕山大学;2012年
5 王琳;输流管道的稳定性、分岔与混沌行为研究[D];华中科技大学;2006年
6 钟志;基于异常行为辨识的智能监控技术研究[D];上海交通大学;2008年
7 钱学明;基于语义的视频浏览系统中的关键技术研究[D];西安交通大学;2007年
8 盛卫东;天基光学监视系统目标跟踪技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
9 徐孟;面向人机工程仿真分析的人体生物力学模型[D];浙江大学;2006年
10 李根;基于动态测试用例生成的二进制软件缺陷自动发掘技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陶其铭;机器人轨迹规划的研究[D];合肥工业大学;2003年
2 韩少军;基于生物视觉机制的运动信息探测与整合研究[D];吉林大学;2012年
3 孙强;硅片传输机器人轨迹规划的研究与实现[D];大连理工大学;2012年
4 李达;工业机器人轨迹规划控制系统的研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
5 万传恒;六自由度工业机器人轨迹规划算法研究[D];华南理工大学;2012年
6 杨艳英;搅拌摩擦焊机器人轨迹规划系统的设计与实现[D];大连理工大学;2013年
7 李美林;水面移动机器人轨迹规划与实验研究[D];沈阳理工大学;2013年
8 郭志民;平面5R并联机器人轨迹规划和标定的研究[D];燕山大学;2012年
9 杨志;面向运动目标捕获的空间机器人轨迹规划与碰撞问题研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
10 虞汉中;虚拟人肩部模型建立与运动学分析[D];武汉理工大学;2011年
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