赵　川　张鹏超　潘晓磊　吕海立

(陕西理工学院陕西省工业自动化重点实验室，陕西 汉中723000)



机器人的运动轨迹插值方法研究与分析*

赵川张鹏超潘晓磊吕海立

(陕西理工学院陕西省工业自动化重点实验室，陕西 汉中723000)

为了实现工业机器人手臂末端执行件在作业过程中的运动轨迹平稳、光滑且连续，同时关节运动轨迹中的速度、加速度变化光滑连续，且变化过程中不出现突变情况。基于NACHI的MZ07六自由度工业机器人，对其进行逆运动求解，在关节空间中，对过路径点的三次多项式、高阶多项式的插值算法进行研究与仿真。在过路径点的点到点(PTP)运动中采用三次与五次多项式结合的“353”多项式插值算法，并通过仿真，证明了“353”多项式插值能使各关节加速度变化得到平稳轨迹，并且降低了使用五次多项式插值后关节较高的最大加速度，使加速度变化更加平稳，减小了机构冲击。

工业机器人；MATLAB；轨迹插值；多项式插值

轨迹规划对工业机器人能够高效、稳定的运动有重要的影响。机器人工作时必须保证运行轨迹的平滑。若各关节的速度和加速度突变或者不连续会在机器人工作过程中，加剧机构的摩擦，机械臂出现振动现象，增大轨迹跟踪误差，降低跟踪精度，缩短机器人的使用寿命。为此学者们提出了多项式插值、B样条曲线插值等插值方法，从而得到关节速度和加速度平稳、光滑且连续的轨迹。

本文通过在MATLAB环境中仿真研究了三次多项式与五次多项式插值后，各关节的关节角度位置、速度和加速度的变化轨迹，通过研究分析提出了过路径点的点到点运动间的“353”[9]多项式插值，并且得到了关节速度和加速度的平滑连续的变化轨迹。……