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1、第25卷第2期机械设计与研究Vo.l25No.22009年4月MachineDesignandResearchApr.,2009文章编号:1006-2343(2009)02-047-05液压驱动机械臂的轨迹规划112112杨政,尚建忠,王彪,唐力,梁科山,苟明康(1.国防科技大学机电工程与自动化学院,长沙410073,E-mai:lyangzheng@nud.tedu.cn;2.总装工程兵科研一所,无锡214035)摘要:提出了一种基于液压驱动的机械臂轨迹规划方法。在对n自由度机械臂进行基于C空间的无碰撞轨迹规划后,根据液压驱动机械臂的特性,并在
2、对机械臂运用ADMS进行运动求逆的基础上,采用抛物线过渡线性插值算法对液压缸进行了运动优化,得到了基于无碰撞的优化轨迹。仿真及实装试验结果表明,所规划的运动轨迹符合各项性能指标,同时也验证此方法是有效的。关键词:液压驱动;机械臂;无碰撞;轨迹规划中图分类号:TH137.51;TH213.1;TP241.3文献标识码:AStudyonTrajectoryPlanningforHydraulic-DriveManipulator112112YANGZheng,SHANGJian-zhong,WANGBiao,TANGLi,LIANGKe-shan,G
3、OUMing-kang(1.CollegeofMechatronicsEngineeringandAutomationNationalUniversityofDefenseTechnology,Changsha410073,China;2.TheFirstEngineersScientificResearchlnstituteoftheGeneralArmamentsDepartment,Wux,i214035,China)Abstract:Amethodfortrajectoryplanningofhydraulic-drivemanipula
4、torisputforward.Viacollision-freemotionplanningofthemanipulatorbasedonC-Space,andaccordingtothecharacteristicofhydraulicmanipulator,somekeypointsusedforthemotionoptimizationofhydrauliccylinderareobtained,basedonthesolutionscomputedbyADAMS/viewforinversekinematicsofthemanipula
5、tor,theoptimizationtrajectoryisachievedafterthemotionoptimizationofhy-drauliccylinderviathealgorithmofparabolicinterpolation.Finally,theresultsofthesimulationandthetestindicatedthatthepropertyofthemotiontrajectorymeetsallofthetargetsandthevalidityofthemethodisverified.Keyword
6、s:hydraulic-drive;manipulator;collision-free;trajectoryplanning机械臂是具有传动执行装置的机械,它由手臂、关节和器人进行研究,对液压驱动机械臂轨迹规划的研究较少。末端执行装置构成,组合为一个互相连结和互相依赖的运动由于基于液压驱动的机械臂,其工作特点,与基于电机[1]机构。工程中采用液压驱动的机械臂,如挖掘机械,往往驱动的机械臂不同,往往是低速,大功率,大载荷,其工作状由于作业内容的不确定性,大多采用人工操纵机械臂的方法态也受到众多的约束,包括工作速度和加速度,因此,需要根进行作业。但
7、是对于作业内容确定且有一定装配精度要求据工作过程中液压驱动系统的特性对其运动状态进行优化,的机械臂,如定点吊运机械,如果采用人工操纵,不但耗费以满足系统要求。[9]人力物力和时间,而且往往达不到要求,甚至还可能出现安下面将在对机械臂进行无碰撞轨迹规划的基础上,针全问题,因此,当前迫切需要一种能够满足要求的实用的机对基于液压驱动的机械臂,采用一定算法并结合虚拟样机械臂轨迹规划方法,便于自动控制,降低成本,保障安全。仿真技术对无碰撞轨迹进行优化,并以某吊运机械臂为实例目前,在机器人(包括机械手/臂)轨迹规划方面已有了对此方法进行验证。[2]较多的研究
8、,如计算、推导方法方面,郭宗和等对一种并联1无碰撞轨迹规划机构动平台的运动轨迹规划进行了推导,提出了3-RPC并1.1n自由度机械臂C空
