沙智华，刘延辉，宿崇，马付建，刘宇，张生芳

(大连交通大学 机械工程学院，辽宁 大连 116028)

面向末端刚度提升的机器人手臂关节角路径优化

沙智华，刘延辉，宿崇，马付建，刘宇，张生芳

(大连交通大学 机械工程学院，辽宁 大连 116028)

针对六自由度串联关节机器人手臂，采用D-H法对手臂的操作空间进行了描述，得到了正、逆解运动学模型，建立了机械臂运动学方程.在各运动角度优化指标下，优选末端关节角度来增加手臂的刚度和稳定性，从而实现机械臂路径规划的优化.引入目标函数和遗传算子，提出了一种基于遗传算法的多目标机械臂路径规划算法.通过Matlab工具箱进行仿真验证，证明了该算法的有效性与可行性.

机器人制造系统；末端刚度；路径规划；遗传算法；多目标优化

0 引言

在航空航天、高铁、造船等制造领域，大型构件的装配连接中多采用螺接和铆接的机械连接方式，这就需要在这些大型构件上加工大量的精密装配连接孔.由于这些构件整体尺寸巨大，难以装夹在机床上进行加工，因此机器人制孔系统以其结构简单、效率高、柔性高、适应场合广泛等突出优点，成为国内外大型构件孔群加工领域最为广泛的制孔方式[1].由于这些大型构件上连接孔的数量巨大，机械臂的路径规划问题就成为影响加工效率的首要问题，所以需要对连接孔加工路径进行规划.

目前，针对机械人机械臂路径规划的方法非常多，主要有全局路径规划和局……