韩顺杰 单新超 于爱君 符金鑫

(①长春工业大学电气与电子工程学院，吉林 长春 130000；②北京首钢国际工程技术有限公司，北京 100043)

随着智能化制造在社会发展中的地位越来越重要，机器人成为智能化发展过程中不可或缺的关键因素，如何让机器人更加智能、安全、可靠地运行显得尤为重要[1-2]。轨迹规划是机器人技术中的重要组成部分，也是一直以来机器人运动学中研究的热点问题。轨迹优化能进一步改善规划轨迹的性能，满足实际需求，缩短机械臂运动时间，减少能量消耗，同时能够避免不必要的抖动及冲击，增加平稳性[3-4]。

国内外学者对轨迹规划的相关研究论文已有很多，文献[5-6]采用三次多项式函数进行轨迹规划，结构简单，易于实现，但其二阶导数不连续导致机械手运行不稳定；文献[7]提出了5-7-5次分段多项式与复合型法相结合的方式，提高了效率，降低了能耗，但运算相对复杂，高阶次更容易引起“龙格”效应的产生；文献[8]以抑制机械振动为目标，将遗传算法与多项式轨迹规划相结合；文献[9]采用权重系数法构成目标函数，并采用粒子群算法对五自由度机械臂进行运动规划。以上研究虽然解决了传统算法难以优化高次多项式的问题，但并未考虑智能算法的收敛速率以及陷入局部最优的问题。

本文以三菱RV-4FL-D机械手为研究对象，以机器人运动空间的轨迹和分拣作业的实际工况提出了4-3-4多项式函数对机械手进行运动轨迹规划，使其计算过程简单，各关节的位置、速度、加速度连续可控。……