刘兰兰,邱 磊

(1.江西制造职业技术学院 机械工程系,江西 南昌 330095;2.宁波工程学院 机械工程学院,浙江 宁波 315336)

0 引 言

在高精度装配行业中,重复性和速度之间的均衡是机器人的关键竞争优势,特别是机器人在执行高精度装配任务时需要具备非常高的运动平滑度[1-4]。传统的工业机器人轨迹规划研究[5-7]主要是从时间、运动平滑度或两者的结合展开分析。在精密制造领域,运动平滑度是主要的考虑因素。

针对上述问题,许多研究依赖于使用经各种方法优化或约束的样条函数[8-9],或者在操作工作空间对多轴运动进行管理[10-11],例如在某些情况下可对关节空间中的轨迹定义进行简化,以便实现更平滑的连接轨迹。

在这两种情况下,很多研究人员都提出通过增加路径或运动轨迹的多项式来实现最优规划。例如,PERUMAAL S等人[12]通过一种运动同步策略(所有关节都以相对保守的方式将其加速率同步到最慢)进行了非多项式平滑性轨迹规划；张程等人以5-DOF仿人型机械臂为研究对象,建立了机械臂运动学方程,并实现了关节空间轨迹规划；LANGE F等人[13]针对一种空间3自由度并联机器人,提出了一种近似时间最优策略的平滑轨迹规划算法。该方法将运动学和动力学约束条件转换为伪速度极值曲线,保证了驱动力矩、关节速度和加速度的连续性。此外,机器人运动能力的进一步提升也受到了伺服驱动器的限制。因此,不能使用基于时间优化的再生运动策略来缓解机器人的退化现象。……