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协作机器人时间最优轨迹规划研究 被引量:1
1
作者 张涛 张建业 吴子朝 《机床与液压》 北大核心 2025年第3期12-19,共8页
通过调研主流协作机器人参数,针对搬运、码垛等轻工领域需求制定性能指标,采用“臂腕分离”方法进行机器人构型设计及关节模组研究。以该机器人为研究对象,为实现过指定路径点的时间最优轨迹规划,并确保各关节运动平滑、连续,在满足运... 通过调研主流协作机器人参数,针对搬运、码垛等轻工领域需求制定性能指标,采用“臂腕分离”方法进行机器人构型设计及关节模组研究。以该机器人为研究对象,为实现过指定路径点的时间最优轨迹规划,并确保各关节运动平滑、连续,在满足运动学约束条件下,使用3-5-3多项式插值方法进行关节空间轨迹规划。鉴于经典海洋捕食者算法局部搜索能力较差的问题,引入混沌映射初始化和自适应参数策略进行改进,并将新算法应用于3-5-3多项式插值的时间最优轨迹规划中。通过MATLAB仿真分析,改进后的各关节轨迹平滑连续且运行时间缩短,证明该改进算法在机器人轨迹规划中的有效性和可行性。 展开更多
关键词 协作机器人 时间最优轨迹规划 海洋捕食者算法
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基于改进粒子群算法的6R机械臂时间最优轨迹规划 被引量:2
2
作者 王迈新 闫莉 李雨菲 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第2期36-42,共7页
为了提高机械臂的工作效率和稳定性,提出一种改进粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)的时间最优5次B样条插值轨迹优化算法。以UR10机械臂为研究对象,首先,利用5次B样条曲线对给定的轨迹点进行插值;其次,针对传统PSO算法存在... 为了提高机械臂的工作效率和稳定性,提出一种改进粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)的时间最优5次B样条插值轨迹优化算法。以UR10机械臂为研究对象,首先,利用5次B样条曲线对给定的轨迹点进行插值;其次,针对传统PSO算法存在求解精度低、易陷入局部最优的缺陷,调整算法中的惯性权重和认知因子,使其随着迭代次数的增加而动态改变数值大小,进而提高算法前期全局搜索能力和后期局部搜索能力;最后,通过3种测试函数测试和仿真实验验证,结果表明,改进后的PSO算法的求解精度提升,可以有效提高机械臂的工作效率。 展开更多
关键词 机械臂 5次B样条曲线 粒子群算法 时间最优轨迹规划 全局搜索能力 局部搜索能力
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基于改进哈里斯鹰优化算法的喷涂机器人时间最优轨迹规划
3
作者 范超杰 熊涛 +2 位作者 齐淑林 李浩 李自成 《机床与液压》 北大核心 2025年第11期10-18,共9页
高铁车内阻尼涂料喷涂覆盖全车身,车内结构复杂、喷涂面积大,机器人喷涂轨迹规划所需的时间长。为了提高高铁车内机器人喷涂效率,在3-5-3次多项式插值的基础上,确定时间最优的目标函数与约束条件,引入非线性能量衰减策略对哈里斯鹰优化(... 高铁车内阻尼涂料喷涂覆盖全车身,车内结构复杂、喷涂面积大,机器人喷涂轨迹规划所需的时间长。为了提高高铁车内机器人喷涂效率,在3-5-3次多项式插值的基础上,确定时间最优的目标函数与约束条件,引入非线性能量衰减策略对哈里斯鹰优化(HHO)算法进行改进,提出一种基于改进哈里斯鹰优化(IHHO)算法的喷涂机器人时间最优轨迹规划方法。选取6-DOF机器人进行仿真分析,分别对比了粒子群优化(PSO)算法、HHO算法和IHHO算法的收敛性、机器人关节变化和执行器末端轨迹。模拟高铁车身内侧搭建机器人喷涂实验平台,导入上述3种优化算法进行验证。仿真与实验结果表明,IHHO算法的最优时间与计算时间相比PSO和HHO分别缩短26.29%、14.74%和30.16%、17.86%,优化得到的机器人关节角度、角速度和角加速度曲线平滑、无突变;IHHO算法的喷涂时间相比PSO和HHO分别缩短了23.54%和13.23%,且喷涂时间稳定性最优。 展开更多
关键词 改进哈里斯鹰化算法 3-5-3次多项式插值 时间最优轨迹规划 喷涂机器人
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复杂动态环境下无人飞行器动态避障近似最优轨迹规划 被引量:12
4
作者 郭行 符文星 +2 位作者 付斌 陈康 闫杰 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期182-190,共9页
针对复杂动态环境下无人飞行器的动态障碍规避问题,基于合理假设建立了无人飞行器和动态障碍的运动学模型,并综合考虑无人飞行器飞行过程中的终端约束、控制输入约束、安全避障约束等,以能量最少为性能指标构建动态避障问题数学描述。之... 针对复杂动态环境下无人飞行器的动态障碍规避问题,基于合理假设建立了无人飞行器和动态障碍的运动学模型,并综合考虑无人飞行器飞行过程中的终端约束、控制输入约束、安全避障约束等,以能量最少为性能指标构建动态避障问题数学描述。之后,针对终端约束和控制输入约束,依据优化模型预测静态规划算法(OMPSP)生成初始轨迹;针对动态避障问题的不等式约束,引入松弛变量并结合滑模变结构控制方法设计松弛变量动力学,实现对一个、多个或同时多个动态障碍的安全规避;最后,依据有限时间微分动态规划(RHDDP)算法进行轨迹优化,获得满足上述各种约束并能规避动态障碍的近似最优轨迹。 展开更多
关键词 无人飞行器 动态避障 化模型预测静态规划 松弛变量 近似最优轨迹
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一种新的机械手最优轨迹的规划算法 被引量:8
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作者 陈忠泽 颜国正 +1 位作者 林良明 蔡弘 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2001年第3期242-246,共5页
机械手轨迹规划的目标是其运行的快速、准确和平稳。基于这一目的 ,我们提出了一种新的获取机械手最优轨迹的能量最小准则 :给定机械手末端轨迹的始末位置 ,根据其各自由度的加速度积分和最小的能量最小准则寻求满足约束的最优 (平滑 )... 机械手轨迹规划的目标是其运行的快速、准确和平稳。基于这一目的 ,我们提出了一种新的获取机械手最优轨迹的能量最小准则 :给定机械手末端轨迹的始末位置 ,根据其各自由度的加速度积分和最小的能量最小准则寻求满足约束的最优 (平滑 )轨迹。实验表明 ,规划的轨迹不仅平滑 ,而且安全 (具有最优的速度、加速度轮廓 )。 展开更多
关键词 机械手 最优轨迹 轨迹规划 算法 能量化函数
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工业机器人时间最优轨迹规划及轨迹控制的理论与实验研究(英文) 被引量:43
6
作者 谭冠政 王越超 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期185-192,共8页
提出了一种用于工业机器人时间最优轨迹规划及轨迹控制的新方法 ,它可以确保在关节位移、速度、加速度以及二阶加速度边界值的约束下 ,机器人手部沿笛卡尔空间中规定路径运动的时间最短 .在这种方法中 ,所规划的关节轨迹都采用二次多项... 提出了一种用于工业机器人时间最优轨迹规划及轨迹控制的新方法 ,它可以确保在关节位移、速度、加速度以及二阶加速度边界值的约束下 ,机器人手部沿笛卡尔空间中规定路径运动的时间最短 .在这种方法中 ,所规划的关节轨迹都采用二次多项式加余弦函数的形式 ,不仅可以保证各关节运动的位移、速度、加速度连续而且还可以保证各关节运动的二阶加速度连续 .采用这种方法 ,既可以提高机器人的工作效率又可以延长机器人的工作寿命 .以PUMA 5 6 0机器人为对象进行了计算机仿真和机器人实验 ,结果表明这种方法是正确和有效的 .它为工业机器人在非线性运动学约束条件下的时间最优轨迹规划及控制问题提供了一种较好的解决方案 . 展开更多
关键词 工业机器人 时间最优轨迹规划 轨迹控制 余弦函数 最优化算法 计算机仿真
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基于超冗余度机械臂动力学的时间最优轨迹规划 被引量:6
7
作者 王建滨 马培荪 +1 位作者 徐军 郝颖明 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第9期1360-1364,共5页
基于超冗余度机械臂的动力学方程 ,提出了一种超冗余度机械臂同时受速度和力矩约束的时间最优轨迹规划方法 .它首先采用 B样条曲线拟合无碰撞离散路径 ,得到由伪位移参数 s表示的超冗余度机械臂连续、光滑运动路径 ,然后对动力学方程和... 基于超冗余度机械臂的动力学方程 ,提出了一种超冗余度机械臂同时受速度和力矩约束的时间最优轨迹规划方法 .它首先采用 B样条曲线拟合无碰撞离散路径 ,得到由伪位移参数 s表示的超冗余度机械臂连续、光滑运动路径 ,然后对动力学方程和约束方程进行数学变换 ,得到由 s表示的动力学方程和约束方程 ,最后以 s和伪速度 s· 分别作为动态规划的阶段变量和状态变量 ,对超冗余度机械臂进行时间最优轨迹规划 .仿真结果表明 ,所给出的时间最优轨迹规划算法是正确的 。 展开更多
关键词 超冗余度机械臂 动力学 时间最优轨迹规划 动态规划 速度约束 力矩约束 自由度
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基于遗传算法的多机器人系统最优轨迹规划 被引量:27
8
作者 甘亚辉 戴先中 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1245-1252,共8页
针对关节型多机器人系统在静态环境下的点到点的轨迹规划问题,提出了一种基于遗传算法的最优轨迹规划策略.采用遗传算法在综合考虑各机器人沿轨迹运动的安全性、运动代价以及运动学约束的基础上为单个机器人规划最优的运动轨迹,并通过... 针对关节型多机器人系统在静态环境下的点到点的轨迹规划问题,提出了一种基于遗传算法的最优轨迹规划策略.采用遗传算法在综合考虑各机器人沿轨迹运动的安全性、运动代价以及运动学约束的基础上为单个机器人规划最优的运动轨迹,并通过协调各机器人沿预定轨迹运行的时间避免机器人之间碰撞的发生.针对含有3个二自由度平面关节型机器人的多机器人系统进行了仿真实验,实验结果验证了该方法的有效性. 展开更多
关键词 多机器人系统 轨迹规划 遗传算法 最优轨迹
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基于IAGA的机械手时间最优轨迹规划 被引量:11
9
作者 周小燕 高峰 +1 位作者 鲍官军 杨庆华 《机电工程》 CAS 2009年第8期1-3,40,共4页
为了实现机械手在约束范围内以最快的速度运动,将遗传算法应用于机械手时间最优轨迹规划的研究。在遗传算法进化过程的基础上,提出了一种基于种群集散状态的改进自适应遗传算子,同时采用了优胜劣汰的选择方式,进化后期交换交叉和变异的... 为了实现机械手在约束范围内以最快的速度运动,将遗传算法应用于机械手时间最优轨迹规划的研究。在遗传算法进化过程的基础上,提出了一种基于种群集散状态的改进自适应遗传算子,同时采用了优胜劣汰的选择方式,进化后期交换交叉和变异的顺序,有效地解决了简单遗传算法的两大缺陷。对PUMA560的前三铰进行了仿真试验,并与混沌优化法进行了对比分析。实验结果表明,所提出的算法可以有效地防止早熟,收敛速度更快,鲁棒性更好且拥有较强的寻优能力。 展开更多
关键词 改进自适应遗传算法 机械手 时间最优轨迹规划
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基于最优轨迹跟踪的地下铲运机无人驾驶技术 被引量:19
10
作者 李建国 战凯 +2 位作者 石峰 郭鑫 李恒通 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期323-328,共6页
结合地下巷道的特殊应用环境,提出了一种基于最优轨迹跟踪的铲运机无人驾驶技术。铲运机在无人驾驶时,通过车载传感器实时获取其实际的行驶轨迹相对于最优路径轨迹的偏差信息,包括横向位置偏差和航向角偏差,将偏差信息进行充分融合后,... 结合地下巷道的特殊应用环境,提出了一种基于最优轨迹跟踪的铲运机无人驾驶技术。铲运机在无人驾驶时,通过车载传感器实时获取其实际的行驶轨迹相对于最优路径轨迹的偏差信息,包括横向位置偏差和航向角偏差,将偏差信息进行充分融合后,通过实时控制并调整铲运机前后铰接角的大小实现位置和航向角偏差不断趋向于零,以达到较好的跟踪最优路径轨迹目的。结合实际应用对算法进行了仿真测试,在模拟巷道环境下,利用2 m3铲运机验证了该无人驾驶技术,模拟实际环境下的实验结果证明,基于最优轨迹跟踪的方法可实现铲运机的无人驾驶。 展开更多
关键词 铲运机 无人驾驶 最优轨迹 跟踪
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车载清洁移动机械臂的时间-冲击最优轨迹规划 被引量:8
11
作者 李翠明 陈凯 +1 位作者 王宁 龚俊 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期283-287,共5页
以对塔式热发电站定日镜表面清洁作业的车载清洁移动机械臂为研究对象,考虑到机械臂的清洁效率及运动过程中的震动和磨损问题,提出一种机械臂时间-冲击最优轨迹规划方法,优化其时间与冲击量,提高机械臂工作效率的同时延长使用寿命。利... 以对塔式热发电站定日镜表面清洁作业的车载清洁移动机械臂为研究对象,考虑到机械臂的清洁效率及运动过程中的震动和磨损问题,提出一种机械臂时间-冲击最优轨迹规划方法,优化其时间与冲击量,提高机械臂工作效率的同时延长使用寿命。利用关节空间的位置-时间序列,采用5次B样条函数在关节空间构造插值曲线,以机械臂关节的角速度、角加速度和角加加速度为约束量,利用改进多目标粒子群优化(MO-PSO)算法对目标函数进行优化求解,最后通过构造归一化权重目标函数将多目标优化转化为单目标优化求解出最优解。仿真分析表明,该方法可提高机械臂的工作效率并减少磨损及振动。 展开更多
关键词 塔式太阳能热发电 机械臂 多目标 粒子群 最优轨迹规划 定日镜清洁
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基于改进蝴蝶算法的机械臂时间最优轨迹规划 被引量:10
12
作者 周明月 周明伟 +1 位作者 刘桂岐 程超 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2023年第S02期107-114,共8页
机械臂在轨迹规划过程中,为使驱动装置符合实际负载要求,各关节速度和加速度在选取上会相对保守,导致完成一套动作需要的时间过长,从而使基于运动速度和加速度的机械臂的连续性和平稳性未能充分发挥。为解决机械臂各个关节速度和加速度... 机械臂在轨迹规划过程中,为使驱动装置符合实际负载要求,各关节速度和加速度在选取上会相对保守,导致完成一套动作需要的时间过长,从而使基于运动速度和加速度的机械臂的连续性和平稳性未能充分发挥。为解决机械臂各个关节速度和加速度的优化问题,提出一种基于改进蝴蝶算法的机械臂时间最优轨迹规划方法。首先,利用3-5-3多项式插值算法对AUBO-i5六自由度机械臂构造机械臂运动轨迹,然后,利用引入莱维飞行和正弦余弦算法的蝴蝶优化算法对运动轨迹进行时间优化,在满足工作需求的前提下,减少机械臂的运行时间。仿真结果表明,改进的蝴蝶算法与同类算法相比,不易陷入局部最优,且具有更高的寻优精度。将改进的蝴蝶算法应用在轨迹规划中,机械臂的运动时间大大缩短,可保证机械臂在实际生产中平稳高效地完成任务。 展开更多
关键词 机械臂 时间最优轨迹规划 改进的蝴蝶算法 3-5-3多项式
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快速避障三维最优轨迹规划研究 被引量:3
13
作者 刘鹤鸣 黄长强 +1 位作者 黄汉桥 丁达理 《电光与控制》 北大核心 2013年第3期1-5,共5页
针对无人作战飞机自主化任务需求,提出了一种"人在回路上"的UCAV自主任务规划解决方案;针对该方案中的UCAV快速自主轨迹规划需求,提出了基于高斯伪谱法的快速轨迹规划解决方案。该方案在充分考虑UCAV的气动力特性、发动机推... 针对无人作战飞机自主化任务需求,提出了一种"人在回路上"的UCAV自主任务规划解决方案;针对该方案中的UCAV快速自主轨迹规划需求,提出了基于高斯伪谱法的快速轨迹规划解决方案。该方案在充分考虑UCAV的气动力特性、发动机推力特性及大气环境特性的基础上建立了高精度的UCAV模型,详细分析并构建了比较真实的UCAV飞行包线约束模型和三维战场环境约束条件,在此基础上,构建了基于最优控制理论框架的UCAV轨迹规划模型;最后,详细分析并实现了采用GAUSS伪谱法求解该问题的实现过程。仿真结果表明,该方法能以较高的精度和速度生成满足各种复杂约束要求,连续并且真实可行的最优轨迹。 展开更多
关键词 无人作战飞机 三维最优轨迹规划 飞行包线 高斯伪谱法
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采用强化学习的多轴运动系统时间最优轨迹优化 被引量:5
14
作者 张铁 廖才磊 +1 位作者 邹焱飚 康中强 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期33-40,共8页
为实现多轴运动系统高速运动并解决电机动载荷过载的问题,提出了一种采用强化学习的时间最优轨迹优化方法。使用改进状态-动作-奖励-状态-动作(SARSA)算法和迭代交互法来寻找时间最优轨迹:通过改进SARSA算法与基于运动学模型建立的强化... 为实现多轴运动系统高速运动并解决电机动载荷过载的问题,提出了一种采用强化学习的时间最优轨迹优化方法。使用改进状态-动作-奖励-状态-动作(SARSA)算法和迭代交互法来寻找时间最优轨迹:通过改进SARSA算法与基于运动学模型建立的强化学习环境进行交互学习,找到满足运动学约束的初始策略轨迹;通过迭代交互法与真实环境进行交互学习,从而将电机动态载荷约束引入到强化学习环境中并对策略轨迹进行修正;最终得到满足电机动态载荷约束的时间最优轨迹。在自行搭建的两轴运动系统上进行验证,结果表明,改进SARSA算法优化得到的策略轨迹的速度和加速度曲线均在约束范围内,且经过10次迭代后的轨迹实际测量力矩曲线也在电机动载荷约束范围内,所提方法能够得到同时满足运动学约束和动力学约束的时间最优轨迹。 展开更多
关键词 多轴运动系统 电机动载荷过载 时间最优轨迹 强化学习
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用最优轨迹分析法研究战斗机的敏捷性 被引量:2
15
作者 田勇 严重中 刘昶 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期191-193,共3页
利用最优轨迹分析法确定战斗机的敏捷性 ,并将最优控制问题转换为参数优化问题 ,由非线性数学规划理论解出最优参数变化规律。从典型示例飞机分析了不同迎角限制和推力下的控制策略及对功能敏捷性的影响。仿真结果表明 ,在转弯过程中适... 利用最优轨迹分析法确定战斗机的敏捷性 ,并将最优控制问题转换为参数优化问题 ,由非线性数学规划理论解出最优参数变化规律。从典型示例飞机分析了不同迎角限制和推力下的控制策略及对功能敏捷性的影响。仿真结果表明 ,在转弯过程中适当放宽迎角限制和增加推力都能增大转弯速率 ,缩短转弯时间 。 展开更多
关键词 最佳化 最优轨迹分析法 非线性规划 作战周期时间 迎角限制 战斗机 敏捷性
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运载火箭大气层外级间有滑行段的最优轨迹快速生成方法 被引量:1
16
作者 崔乃刚 傅瑜 卢宝刚 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2013年第1期53-57,共5页
基于运载火箭大气层外最优轨迹的解析解和级间滑行时间的最优条件,将运载火箭大气层外级间有滑行段的最优轨迹求解问题转化成一个典型的两点边值问题,构造一种不完全多重打靶法对其进行求解。以运载火箭大气层外两级飞行为例,进行仿真验... 基于运载火箭大气层外最优轨迹的解析解和级间滑行时间的最优条件,将运载火箭大气层外级间有滑行段的最优轨迹求解问题转化成一个典型的两点边值问题,构造一种不完全多重打靶法对其进行求解。以运载火箭大气层外两级飞行为例,进行仿真验证,仿真结果表明:本文给出的算法对初值不敏感,具有较好的收敛性,能在1 s内获得一条运载火箭大气层外级间有滑行段的最优轨迹。 展开更多
关键词 运载火箭 级间滑行 解析解 多重打靶法 最优轨迹
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基于简化最优轨迹的LLC谐振驱动器控制研究 被引量:2
17
作者 靖文 王道可 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2018年第10期93-96,101,共5页
LLC谐振驱动变换器被广泛应用于机械设备中,为了改善LLC谐振变换器动态特性,简化其最优轨迹控制的复杂性和克服线性控制的有限性。提出了一种新的简化最优轨迹控制。稳态时,通过线性控制器调节开关频率来控制输出电压;当负载上升或下降... LLC谐振驱动变换器被广泛应用于机械设备中,为了改善LLC谐振变换器动态特性,简化其最优轨迹控制的复杂性和克服线性控制的有限性。提出了一种新的简化最优轨迹控制。稳态时,通过线性控制器调节开关频率来控制输出电压;当负载上升或下降时,通过监测负载电流瞬态值,做出逻辑决策,即时依据状态平面分析,计算脉冲宽度变化,使能简化最优轨迹控制,以遵循最佳轨迹。所提控制方案在FPGA控制实验平台中得到实现,实验结果表明,所提控制方法显着提升了LLC谐振变换器的动态性能。 展开更多
关键词 LLC 最优轨迹 负载突变 状态平面
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高效计算时间最优轨迹的牛顿-共轭梯度增广拉格朗日方法
18
作者 李树荣 张强 +1 位作者 张晓东 雷阳 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1891-1895,1900,共6页
基于牛顿-共轭梯度(Newton-CG)增广拉格朗日算法,给出了一种计算机数控(CNC)系统时间最优轨迹规划问题的高效求解方法.通过非线性变量代换,时间最优轨迹规划问题被表述为一个固定时间域的凸最优控制问题.基于扩展极大值原理,证明了弦误... 基于牛顿-共轭梯度(Newton-CG)增广拉格朗日算法,给出了一种计算机数控(CNC)系统时间最优轨迹规划问题的高效求解方法.通过非线性变量代换,时间最优轨迹规划问题被表述为一个固定时间域的凸最优控制问题.基于扩展极大值原理,证明了弦误差与分轴加速度约束的时间最优轨迹具有bang-bang的约束结构.基于控制向量参数化方法,问题被转化为具有无穷维约束的半无穷规划问题.通过构造拉格朗日函数,约束优化问题转化为一系列无约束问题.由于问题凸性,故迭代求解采用高效的线搜索Newton-CG方法.通过求解给定测试路径的时间最优轨迹规划问题,验证了所提方法的有效性. 展开更多
关键词 时间最优轨迹 半无穷规划 增广拉格朗日函数 牛顿-共轭梯度方法
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冗余度机器人的最优轨迹确定
19
作者 付兴武 胡志红 周立 《阜新矿业学院学报》 1997年第3期356-360,共5页
研究了冗余度机器人的逆运动学,提出了用矩阵分块法解决冗余度机器人逆运动学,并将此法应用到基于速度和基于加速度的最优轨迹确定中,得出了便于实用的数值计算公式.此方法回避了求雅可比伪逆矩的繁琐过程,仿真结果表明此法是可行的.
关键词 冗余度机器人 雅可比矩阵 最优轨迹 机器人
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基于网格搜索算法的6-RUS并联机器人时间最优轨迹规划 被引量:12
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作者 刘栋财 董广宇 +1 位作者 杜玉红 李文鹏 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第13期1589-1598,共10页
针对6-RUS并联喷涂机器人再现轨迹不平滑、轨迹规划效率低等问题,提出了基于优化贝塞尔曲线节点位置的6-RUS并联机器人时间最优轨迹规划方法。首先,将预处理的轨迹离散化为网格点,更新节点参数并优化贝塞尔曲线弧长,进一步拟合小线段路... 针对6-RUS并联喷涂机器人再现轨迹不平滑、轨迹规划效率低等问题,提出了基于优化贝塞尔曲线节点位置的6-RUS并联机器人时间最优轨迹规划方法。首先,将预处理的轨迹离散化为网格点,更新节点参数并优化贝塞尔曲线弧长,进一步拟合小线段路径获取最优几何路径;然后,计算不同粗网格点对应的最佳速度以及求解时间,选择合适的粗网格点,进一步以较小步长密化网格点间路径,迭代求解正反向最大速度,搜索路径的最佳速度曲线,获取6-RUS并联机器人的最佳运行时间。最后,在自研的6-RUS并联机器人平台上进行实验。结果表明,在相同示教轨迹条件下,基于所提的改进贝塞尔曲线算法得到的路径长为8.12 m,优于传统贝塞尔曲线算法以及G2CBS算法的结果;同时将改进的时间最优轨迹规划算法(TOPP)用于优化后的示教路径,所提算法的最优速度曲线的求解时间为416.4 ms,与TOPP-RA算法的最优速度曲线的求解时间相比缩短了244.7 ms,而且该算法下最优轨迹规划时间也优于TOPP-RA算法,该方法提高了最佳速度的求解速率,缩短了6-RUS并联机器人轨迹再现时间,提高了工作效率。 展开更多
关键词 6-RUS并联机器人 改进的时间最优轨迹规划 贝塞尔曲线 网格搜索
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