采摘機器人機械臂運動軌跡規(guī)劃設(shè)計仿真.pdf

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時間:2020-03-26

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1、第34卷第4期計算機仿真2017年04月文章編號:l006—9348(2017)04—0362一06采摘機器人機械臂運動軌跡規(guī)劃設(shè)計仿真滕舉元1,許洪斌2”,王毅1’3,張哲1(1.重慶理工大學(xué)機械工程學(xué)院,重慶400054;2.重慶理工大學(xué)汽車零部件先進(jìn)制造技術(shù)教育部重點實驗室,重慶400054;3.重慶大學(xué)機械工程學(xué)院,重慶400044)摘要:為了實現(xiàn)六自由度采摘機械臂末端執(zhí)行器準(zhǔn)確平穩(wěn)地到達(dá)目標(biāo)采摘點,設(shè)計了基于SimMechancis的仿真系統(tǒng),并進(jìn)行了擺線運動軌跡規(guī)劃仿真。根據(jù)采摘機械臂的結(jié)構(gòu)特點,采用Denavit—HaItenberg(D—H)法進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)建模,

2、得到了正運動學(xué)模型。在逆運動學(xué)求解過程中,采用矩陣逆乘法將復(fù)雜的矩陣等式轉(zhuǎn)化為容易求解8個代數(shù)等式,得到了逆運動學(xué)的完整解析解,采用最小能量準(zhǔn)則求得了最優(yōu)逆解。為了保證機械臂在采摘過程中運行平穩(wěn),在關(guān)節(jié)空間內(nèi)進(jìn)行規(guī)劃軌跡并仿真。仿真結(jié)果表明,逆運動學(xué)求解可靠,軌跡規(guī)劃方法使機械臂運動平穩(wěn)且無沖擊現(xiàn)象,滿足采摘機械臂的實際采摘任務(wù)要求。關(guān)鍵詞:采摘機械臂;最小能量準(zhǔn)則;擺線運動;軌跡規(guī)劃中圖分類號:TP242.6文獻(xiàn)標(biāo)識碼:BDesignandSimulationofMotionTrajectoryPlanllingforMallipulatorofPicl【ingRobotTE

3、NGJu—yuanl,XUHong—bin2?,WANGYil?,ZHANGZhel(1.CoUegeofMechanicalEngineering,ChongqingUniversityof’rechnology,Chongqing400054,China;2.KeyLaboratoryofAdvancedManufacturingTechnolog)rforautomobilePansofMiIIistryofEducation,ChongqingUniversityofTechnology,Chongqing400054,China;3.CollegeofMechanic

4、alEn萄neering,ChongqingUniversity,Chon鵲ing400044,China)ABSTRACT:Tbmakesixdegree—of—freedompickingmanipulatoraⅡiveatta娼etpickingpointaccuLatelyandsteadilycometme,asimulationsystembaLsedonSimMechanciswasdesignedandcycloidaltrajectoryplaJlllingsimu-lationwasc痂edout.Aforwardkinematicsmodelwascond

5、uctedbyapplyingDenavit—Hartenberg(D—H)methodtodescribeworkspaceconsideringthestructumlcharacteristicsofthemanipulator.Intheprocessofs01vinginversekinematics,thecompleteanal”icalsolutionwasacquiredwhencomplexmatrixwassimplifiedtoeighteasilysolVedequationswithinversematrixanalysis,andminimumen

6、ergycriterionwasemployedtoobtaintheoptimalsolution.Toensurepickingmanipulatoroperatingsteadily,cycloidalmotiontrajectoryplanningjointspacewassimulated.Thesimulationresultsshowthatthesolutionofinversekinematicsisreliable,theplanningmethodmakesthepickingma—nipulatormovementsmooth,withoutshockp

7、henomena,whichcanmeetitsactualrequirementstocompletepickingtask.KEYWoRDS:Pickingmallipulator;Millimumenergycritedon;Cycloidalmotion;T陽jectoryplanning基金項目:重慶市重點產(chǎn)業(yè)共性關(guān)鍵技術(shù)刨新專項項目(cstc2叭5shms一殖z柏100);重慶市基礎(chǔ)科學(xué)與前沿技術(shù)研究一般項目(cstc2016jcyjA0444)收稿日期:2016一06一08修回

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