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《關(guān)于機器人運動優(yōu)化控制建模的仿真研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第33卷第5期計算機仿真2016年5月文章編號：1006—9348(2016)05—0280—05關(guān)于機器人運動優(yōu)化控制建模的仿真研究李志雄，史思總，王短，趙建強(西南科技大學(xué)特殊環(huán)境機器人技術(shù)四川省重點實驗室，四川綿陽621000)摘要：在機器人運動性能優(yōu)化控制中，由于機器人多關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性與運動學(xué)的高難度，導(dǎo)致高度仿真的機器人運動控制難以實現(xiàn)的問題。為避免仿真的失真，提出了一種采用D—H參數(shù)模型的機器人實時運動控制仿真方法，根據(jù)機器人各連桿部件的尺寸與位置參數(shù)，繪制3D部件，再進(jìn)行D—H參數(shù)模型整合，以機器人運動學(xué)算法對模型加以控制，實驗結(jié)合Mafla
2、b和SoildWorks軟件作為平臺，對經(jīng)典機器人puma560進(jìn)行仿真，實現(xiàn)了各個連桿部件的實時控制，實現(xiàn)了末端工具軌跡的運動平滑規(guī)劃并對運動過程錄像，結(jié)果表明，提出的方法能為實現(xiàn)機器人運動控制性能優(yōu)化設(shè)計提供科學(xué)參考。關(guān)鍵詞：機器人工具箱；運動控制；結(jié)構(gòu)建模；軌跡規(guī)劃中圖分類號：TP242．6文獻(xiàn)標(biāo)識碼：BSimulationofOptimalControlModelforRobotMotionLIZhi-xiong，SHISi-zong，WANGHeng，ZHAOJian-qiang(RobottechnologyUsedforSpecialEnvir
3、onmentKeylaboratoryofSichuanProvince，SouthwestUniversityofScienceandTechnology，MianyanSichuan621000，China)ABSTRACT：Duetothecomplexityofarobot’Sstructureandhishdifficultyofkinematics，itishardtocontrolhighlysimulatedrobotmotionintherobotsimulation．Inordertoavoidthedistortionofrobotsi
4、mulation，thesimula-tionmethodofrobot’Sreal-timemotioncontrolbasedonD-Hparametermodelisputforward．3Dpartsaledrawninaccordancewiththesizeandlocationparameterofeveryrobot’Sconnectingrodpart．Therobotpuma560istakenassimulationobjectandthecombinationofMatlabandSoildWorksastheplatform．Sim
5、ulationresultsshowthatthereal-timecontrolofeveryrobot’Sconnectingpartandthepathplanningofitsendingtoolsareachieved．a(chǎn)ndthevideoisalsotakeninrobot’Smovementprocess．ItshowsthatoptimizationmethodCallrealizethecontrolofrobotmovement．KEYWORDS：Roboticstoolbox；Motioncontrol；Structuremodeli
6、ng；Pathplanning1引言仿真的機器人運動控制是機器人仿真的核心技術(shù)與難點?，需機器人的結(jié)構(gòu)建模與運動控制兩方面的技術(shù)融合。單方面實現(xiàn)運動控制的仿真機器人結(jié)構(gòu)建模粗略，將因丟失大量的結(jié)構(gòu)特征而導(dǎo)致仿真的失真，而僅實現(xiàn)結(jié)構(gòu)建模的機器人雖然外觀上逼真，但缺少運動控制的能力，仿真難以動態(tài)進(jìn)行。目前研究者對于機器人仿真研究常用的是MatlabRo．botiesToolbox工具箱[2-73或P-o／E[81、Ad啪s?、Soild．Works[101、CAD[11]、OpenGl㈣等三維建模軟件進(jìn)行開發(fā)。MatlabRoboticsToolbox工具箱入門
7、較快，使用者眾多，主要用于算法的開發(fā)，文獻(xiàn)舊’3’61均以6自由度機器人為例，實現(xiàn)了簡易的外觀建模和軌跡規(guī)劃，但由于工具箱早期版本功能基金項目：四川省科技創(chuàng)新苗子工程項目(2015024)：四川省科技支撐項目(2014GJ0021)收稿日期：2015—06—20修回日期：2015—07—17·--——280·--——所限，機器人均以球棍模型展示，視覺效果差；Pro／E、Adams等3D軟件側(cè)重于機器人外觀的仿真，文獻(xiàn)¨。121實現(xiàn)了機器人3D結(jié)構(gòu)的仿真，但三維建模軟件不自帶有機器人運動控制算法，難以獨立的實現(xiàn)機器人運動控制，算法工具與三維建模工具的分離使用使
8、得目前機器人的結(jié)構(gòu)建模與運動控制的結(jié)合較為松散，不利
