六自由度机器人运动学仿真及轨迹规划.pdfVIP

第4期 组 合 机 床 与 自动 化 加 工 技 术 No．4 2016年4月 ModularMachineTool＆ AutomaticManufacturingTechnique Apr．2016 文章编号：1001—2265(2016)04-0089—04 DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2016．04．024 六 自由度机器人运动学仿真及轨迹规划米 乐 英 ，岳艳波 (华北电力大学 能源动力与机械工程学院，河北 保定 071000) 摘要：为减小机器人运动过程中的振动和冲击，延长机器人使用寿命，提高轨迹规划的精度，以六 自 由度工业机器人为研究对象，针对采用五次多项式样条规划的轨迹因加加速度有突变而导致的轨迹 精度不高的问题，采用五次和七次非均匀B样条对机器人轨迹进行规划。机器人的运动学建模和轨 迹规划的仿真通过MATLAB平台实现。仿真结果表明，采用五次和七次非均匀B样条规划的运动轨 迹速度、加速度光滑，加加速度连续没有突变，机器人轨迹精度较好，运动性能优于五次多项式样条。 关键词：工业机器人；非均匀B样条；轨迹规划；MATLAB 中图分类号：TH166；TG659 文献标识码 ：A TheKinematicsSimulationandTrajectoryPlanningofSix-DOFRobot YUE Ying ，YUE Yan—bo (SchoolofEnergy，PowerandMechanicalEngineering，NorthChinaElectricPowerUniversity，BaodingHebei 071000，China) Abstract：Inordertoreducethevibrationandshockinthemovementofrobot，extendhteservicelife ，and improvehteaccuracyoftrajectoryplanning，tosolvetheproblem oftrajectory inaccuratebasedonquintic polynomialcausedbythecurveofjerkoccurssomebreakingpoints，thisthesisisconcerningwihtrtajectory planningstudybasedon six—DOF industrialrobotbymeansofquinticand septuplenon—uniform B-spline． Themodelingandsimulationoftheprocedureforrtajectoryplnaningisrealizedbytakingadvnatageofsoft— wareMATLAB．Thesimulationresultsshow thattheproposedmehtodcouldachievesmoohtervelocityna d precision，htecontinuityofjerkiswell，kinematicsperformanceisbetterhtanquinticpolynomia1． Keywords：industrialrobot；non—unifomr B—spline；rtajectoryplanning；MATLAB 运动的加加速度对系统的稳定性有重要影响。如果加 O 引言 加速度有突变，在阶跃变化的上升沿和下降沿，机械 机器人轨迹规划的一个 目标是研究一种可靠的方 系统会产生振动和冲击 ，影响运行平稳性，进而影响 法提高机器人运动轨迹的精度和稳定性，规划的各关 加工质量 。 节位移 、速度、加速度、加加速度 曲线光滑连续无突 采用五次多项式样条规划的轨迹加加速度有突