郑漫 ,金军

(1.安徽汽车职业技术学院 机电工程系,安徽 合肥,230601;2.合肥森曼智能科技有限公司,安徽 合肥,230601)

随着科学技术的发展,食品配料机器人技术的应用不断改善着人类生产生活,在工业领域广泛应用的机器人逐渐将人们从繁重的劳动中解放出来[1-3]。食品配料机器逐渐开始取代传统厨师,其为顾客带来了优质的服务和体验[4]。全自动食品配料机器人冲泡机可以在1 h 内冲出100 杯咖啡,相当于3 个咖啡师的产量。客户可通过应用程序订购的美味咖啡杯,同时可以控制配料、浓度、调味料和温度。

无论是在研究环境还是在工业应用中,食品配料机器人的路径规划都是一个具有挑战性的问题,特别是在高度动态的环境中考虑人机交互。在这种情况下,食品配料机器人研究的最终目标是为食品配料机器人提供在线、自主的运动规划。与许多机器人的运动规划方法相比,食品配料机器人机械手的方法假设环境是静止的[5-7],张延恒等[8]提出了以黎曼曲面上的测地线为依据进行操作臂与安装基座耦合状态下的空间机器人运动规划的方法,刘龙等[9]提出了根据不同的路径信息控制电机,进而调整小车速度和方向,最终实现小车沿设定路径行驶的方法。在路径生成之前需要离线估算障碍物,在离散化的食品配料机器人构型空间(C 空间)中生成子目标来指导规划路径,并行搜索有效路径。

本文以食品配料机器人的七自由度机械臂为实例,分析了机械臂的运动学正反解问题[10-11]。……