机器人轨迹规划方法研究

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1、机器人轨迹规划方法研究摘要轨迹规划对机器人高效、稳定的运行有重要影响，通过轨迹规划使机器人运动平滑、平稳，减少冲击和振动，提高机器人的稳定性、可靠性、工作效率有重要意义。本论文以实验室开发的三自由度机械臂为研究对象，深入研究了基于关节空间的轨迹规划方法。在本论文中，将组合曲线、非对称化以及连续ierk函数的概念引入到轨迹规划中来，并通过分析和研究几种具体的组合曲线，指出了关节空间轨迹规划的基本原则和衡量轨迹规划曲线特性的主要指标，提出了轨迹规划曲线的高阶导数要连续，同时要保证使规划出的曲线不仅要保证位移、速度、加速

2、度连续，而且还能保证冲击连续。本文使用Pro／Engineer软件对所在实验室开发的三自由度机械臂进行了三维造型设计，使用Matlab软件对轨迹规划好的机器人运动进行仿真，用VisualC++软件编写机器人控制软件，并结合三自由度机械臂实验平台验证了轨迹规划得到的组合曲线是切实可行和有效的。关键词：机器人轨迹规划组合曲线非对称冲击THERESEARCHOFROBOT’STRAJECTORYPLANNINGABSTRACTTrajectoryPlanninghasquiteimportanteffectsforrob

3、ot’Shighefficientandstablemotion．Thoughtrajectoryplanning，robotcannotonlymotionstably,butalsoavoidvibrationandimpact．Itisquitesignificanttoimprovetherobot’Sstability,reliabilityandworkefficiency．Therobotstudiedinthisthesisisa3-DOFmanipulatorwhichiSdevelopedbyo

4、ur1aboratory．Themethodsoftrajectoryplanningbasedonjointspaceareprofoundlystudied．Inthispaper,combinedcurve、asymmetryandcontinuousjerkcurvearefirstadoptedtotrajectoryplanning．Throughresearchandanalysisofseveralcombinedcurves，pointedoutthebasicprinciplesoftrajec

5、toryplanninginjointspaceandthekeyindicatorstomeasurecharacteristiccurveoftrajectoryplanning．Atthesametime，Thehigherderivativeoftrajectoryplanningcurveshouldbecontinued．Thedisplacement，velocityandaccelerationoftrajectoryplanningcurvea】soshouldbecontinued．3一DOFm

6、anipulatorhadbeendeveloped．Machinery,hardwareandsoftwareof3．DOFmanipulatorhadbeendeveloped．Matlabwasusedtodosimulationanalysisofthecombinedcurve，Pro／Engineerwasusedtodomechanicaldesign，andVisualC++wasusedtopreparePCcontr01software．Theexperimentalplatformwhichw

7、ascomposedof3-DOFmanipulatorandvibrationteachingsystemusedtoverificationcombinedcurve．At1ast．theexperimentalresultsshowthatthemeanswhichareproposedinthispaperarefeasibleandeffective．Keywords：robot；trajectoryplanning；combinedcurve；asymmetry；jerk独创性(或创新性)声明本人声明所

8、呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责