真空并聯(lián)機器人軌跡規(guī)劃仿真.pdf

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1、第29卷第12期計算機仿真2012年12月文章編號:1006—9348(2012)12—0211—05真空并聯(lián)機器人軌跡規(guī)劃仿真黃玉釧1’2一,曲道奎卜3,徐方’’3(1.中國科學(xué)院沈陽自動化研究所,遼寧沈陽110016;2.中國科學(xué)院研究生院,北京100049;3.沈陽新松機器人自動化股份有限公司,遼寧沈陽110168)摘要:為了實現(xiàn)FROG—LEG型真空并聯(lián)機器人準(zhǔn)確經(jīng)過多個中間位姿點的路徑規(guī)劃,研究了類機器人NURBS曲線路徑規(guī)劃的關(guān)鍵問題。通過建立FROG—LEG型并聯(lián)機器人等效的串聯(lián)運動學(xué)模型,獲得了機器人運動學(xué)的正反解,在運動學(xué)基礎(chǔ)上設(shè)計J,該類機器

2、人基于NURBS曲線的路徑規(guī)劃方案:通過Matlab的robottool工具箱,進行了FROG—LEG型真空并聯(lián)機器人運動學(xué)和路徑規(guī)劃的仿真。仿真結(jié)果證明,路徑規(guī)劃方案可以很好的讓機器人通過中間插補位姿:從而從理論上解決了FROG—LEG型真空并聯(lián)機器人路徑規(guī)劃中需要精確經(jīng)過多個插補位姿的難題,并為實現(xiàn)FROG—LEG型真空并聯(lián)機器人采用NURBS曲線軌跡規(guī)劃提供理論依據(jù)。關(guān)鍵詞:真空并聯(lián)機器人;運動學(xué);軌跡規(guī)劃;非均勻有理樣條曲線中圖分類號:TP242文獻標(biāo)識碼:BNumericalSimulationforVacuum—-parallelRobotsTraj

3、ectoryPlanningHUANGYu—chuanl’2?,QUDao—kuil?,XUFan91'3(I.ShenyangInstituteofAutomation,ChineseAcademyofSciences,ShenyangLiaoning110016,China;2.GraduateSchooloftheChineseAcademyofSciences,Beijing10049,China;3.SIASUNRobot&AutomationCo,Lfd,ShenyangLiaoning110168,China)ABSTRACT:Towellfulf

4、iUthetrajectoryplanningpassingthroughseveralinterpolationpointsforFROG—LEGvac—uum—parallelrobots,thekeypointonusingNURBSfortrajectoryplanningwasresearched.Thesolutionofkinemat—icsandinversekinematicsandtrajecloryplanningschemeusingNURBSwastheoreticallyobtainedbyestablishingancquivale

5、ntserialmodeloftheparallelrobots.ThenthesimulationtrajectoryplanningbasedonNURBSwascarriedoututilizingrobottoolofMatlab.Simulationresultsshowthatthismethodcanbeusedtoachievethegoalofthevac—uum——parallelrobotspassingaccuratelyinsertedorientationandposition.Ourresultstheoreticallysolve

6、thecriticalproblemonvacuum—parallelrobotspassingaccuratelyinsertedorientationandposition,andshowgreatpotentialsofaccomplishingFROG—LEGvacuum—parallelrobotstrajectoryplanningbasedonNURBS.KEYWORDS:Vacuum—parallelRobots;Kinematics;Trajectoryplanning;NURBS1引言在集成電路制造業(yè)中,硅片需要在生產(chǎn)線上不同的工藝加工模塊之

7、間進行高效的傳輸和定位,真空并聯(lián)機器人正是完成這一任務(wù)的關(guān)鍵裝備之一,是符合集成電路工藝精度和凈化要求,具有高精度、高效率、高潔凈度和高可靠性的半導(dǎo)基金項目:國家科技重大專項Ic裝備機械手及硅片傳輸系統(tǒng)系列產(chǎn)品研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化(2009ZX02012)收稿日期:2012—03—15修回日期:2012—03—20體自動化專用機器人¨’2‘?。機器人搬運硅片可以看成是從初始位姿到終止位姿的軌跡規(guī)劃,常用的軌跡規(guī)劃方法有:3—4—5正則多項式;4—5—6—7正則多項式;擺線運動與拋物線擬合的線性函數(shù)等”。4—5—6—7正則多項式相對3—4—5正則多項式的優(yōu)點是可以保證加速

8、度的變化沒有急動;擺線運

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