真空并联机器人轨迹规划仿真.pdf

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1、第29卷第12期计算机仿真2012年12月文章编号：1006—9348(2012)12—0211—05真空并联机器人轨迹规划仿真黄玉钏1’2一，曲道奎卜3，徐方’’3(1．中国科学院沈阳自动化研究所，辽宁沈阳110016；2．中国科学院研究生院，北京100049；3．沈阳新松机器人自动化股份有限公司，辽宁沈阳110168)摘要：为了实现FROG—LEG型真空并联机器人准确经过多个中间位姿点的路径规划，研究了类机器人NURBS曲线路径规划的关键问题。通过建立FROG—LEG型并联机器人等效的串联运动学模型，获得了机器人运动学的正反解，在运动学基础上设计J，该类机器

2、人基于NURBS曲线的路径规划方案：通过Matlab的robottool工具箱，进行了FROG—LEG型真空并联机器人运动学和路径规划的仿真。仿真结果证明，路径规划方案可以很好的让机器人通过中间插补位姿：从而从理论上解决了FROG—LEG型真空并联机器人路径规划中需要精确经过多个插补位姿的难题，并为实现FROG—LEG型真空并联机器人采用NURBS曲线轨迹规划提供理论依据。关键词：真空并联机器人；运动学；轨迹规划；非均匀有理样条曲线中图分类号：TP242文献标识码：BNumericalSimulationforVacuum—-parallelRobotsTraj

3、ectoryPlanningHUANGYu—chuanl’2⋯，QUDao—kuil⋯，XUFan91'3(I．ShenyangInstituteofAutomation，ChineseAcademyofSciences，ShenyangLiaoning110016，China；2．GraduateSchooloftheChineseAcademyofSciences，Beijing10049，China；3．SIASUNRobot＆AutomationCo，Lfd，ShenyangLiaoning110168，China)ABSTRACT：Towellfulf

4、iUthetrajectoryplanningpassingthroughseveralinterpolationpointsforFROG—LEGvac—uum—parallelrobots，thekeypointonusingNURBSfortrajectoryplanningwasresearched．Thesolutionofkinemat—icsandinversekinematicsandtrajecloryplanningschemeusingNURBSwastheoreticallyobtainedbyestablishingancquivale

5、ntserialmodeloftheparallelrobots．ThenthesimulationtrajectoryplanningbasedonNURBSwascarriedoututilizingrobottoolofMatlab．Simulationresultsshowthatthismethodcanbeusedtoachievethegoalofthevac—uum——parallelrobotspassingaccuratelyinsertedorientationandposition．Ourresultstheoreticallysolve

6、thecriticalproblemonvacuum—parallelrobotspassingaccuratelyinsertedorientationandposition，andshowgreatpotentialsofaccomplishingFROG—LEGvacuum—parallelrobotstrajectoryplanningbasedonNURBS．KEYWORDS：Vacuum—parallelRobots；Kinematics；Trajectoryplanning；NURBS1引言在集成电路制造业中，硅片需要在生产线上不同的工艺加工模块之

7、间进行高效的传输和定位，真空并联机器人正是完成这一任务的关键装备之一，是符合集成电路工艺精度和净化要求，具有高精度、高效率、高洁净度和高可靠性的半导基金项目：国家科技重大专项Ic装备机械手及硅片传输系统系列产品研发与产业化(2009ZX02012)收稿日期：2012—03—15修回日期：2012—03—20体自动化专用机器人¨’2‘⋯。机器人搬运硅片可以看成是从初始位姿到终止位姿的轨迹规划，常用的轨迹规划方法有：3—4—5正则多项式；4—5—6—7正则多项式；摆线运动与抛物线拟合的线性函数等”。4—5—6—7正则多项式相对3—4—5正则多项式的优点是可以保证加速

8、度的变化没有急动；摆线运