工业机器人运动轨迹算法的研究-电子与通信工程专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 Dissertation Submitted to Hangzhou Dianzi University for the Degree of Master Research on trajectory algorithm of industrial robot Candidate: Ding Pan Supervisor: Prof. Gao Mingyu December，2015 杭州电子科技大学 学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明： 所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得 的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过 的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文使用授权说明 本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读 学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或 使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件， 允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其 它复制手段保存论文。（必威体育官网网址论文在解密后遵守此规定） 论文作者签名： 日期： 年 月 日 指导教师签名： 日期： 年 月 日 杭州 杭州电子科技大学硕士学位论文 摘要 随着社会工业化的发展，机器人已经成为未来发展的一个趋势，它可以使我们的生活更 加便捷，同时在工业上也可以提高生产效率、降低操作人员的工作危险性和出错的几率。在 机器人的控制中，运动轨迹的控制是其中非常重要的环节。它影响了机器人的运动效率、能 量消耗和使用寿命等。本文采用多种方式对机器人运动轨迹的时间进行优化，主要工作内容 如下： （1）首先介绍了工业机器人在过去几十年中的发展历史，并且分析了现代工业机器人存 在的问题。然后详细阐述了工业机器人运动轨迹的研究内容和意义。本文的研究对象是 CRP-S80 工业机器人，主要介绍了 CRP-S80 工业机器人的技术参数、主要特点及其应用范围 和等。 （2）其次介绍工业机器人的运动学参数并对其进行建模分析。阐述了几种工业机器人轨 迹规划方案。基础理论介绍分为机器人的正逆运动学基础分析和利用 MATLAB 对工业机器人 建模等。对比分析几类基本工业机器人轨迹规划方法。 （3）本文提出使用优良的智能算法对 4-3-3 多项式插值轨迹算法在时间上进行优化。具 体介绍了粒子群和遗传算法的原理和实现方法。通过软件实现方法的分析和讲解深入的了解 算法的实现机制。实验中对算法中一些参数和实现方式进行改善提高算法的准确性及实用性。 通过智能算法改进前后迭代时间和其他信息的比较和分析，验证了优化后的算法效果更好。 （4）介绍了本项目硬件组成框架、软件组成框架和程序的执行流程。在软件仿真平台上 对几种典型的算法进行验证。最后通过实测数据分析优化前后理论值与实际值得差值，通过 图形和实际数据对比分析，验证了算法的正确性与可行性。 关键词：工业机器人，正逆运动学，轨迹规划，粒子群算法，遗传算法 I ABSTRACT With the development of industrial society, Robots have become a trend in the future. Production efficiency has been improved and life has become more efficient by it. The risk of operating personnel and the probability of error are reduced because of human replaced. In the control of the robot, the control of motion trajectory is a very important part. The movement of efficiency, energy consumption and service life of the robot are affected by it. Firstly, the paper introduces the development history of industrial robots in the past decades, and analysis the problem of the modern industrial robots. Then t