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计算机工程

• 人工智能及识别技术 • 上一篇    下一篇

一种并联机器人的时间最优轨迹规划方法

殷国亮1,白瑞林1,王永佳1,李新2   

  1. (1.江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室,江苏 无锡 214122;2.无锡信捷电气有限公司,江苏 无锡 214072)
  • 收稿日期:2014-07-09 出版日期:2015-10-15 发布日期:2015-10-15
  • 作者简介:殷国亮(1989-),男,硕士研究生,主研方向:人工智能;白瑞林,教授、博士生导师;王永佳,硕士研究生;李新,高级工程师。
  • 基金资助:
    江苏高校优势学科建设工程基金资助项目(PAPD);江苏省产学研前瞻性联合研究基金资助项目(BY2012056)。

A Method of Parallel Robot Time Optimal Trajectory Planning

YIN Guoliang  1,BAI Ruilin  1,WANG Yongjia  1,LI Xin  2   

  1. (1.Key Laboratory of Advanced Control for Light Industry Process,Ministry of Education,Jiangnan University,Wuxi 214122,China;2.Wuxi Xinje Electronic Co.,Ltd.,Wuxi 214072,China)
  • Received:2014-07-09 Online:2015-10-15 Published:2015-10-15

摘要: 为提高Delta机器人的动作速度,提出一种时间最优轨迹规划方法。分割机器人的工作区域,选择每个区域的中心点作为标准点,通过逆运动学方法将笛卡尔空间坐标转换到关节空间,采用5次B样条插值构造关节空间的运动曲线,利用分数阶粒子群算法寻找各区域标准点的B样条全局最优时间节点,规划时间最佳运动曲线。在保证关节角速度、角加速度、角加加速度平滑及约束的前提下,提高动作速度。利用模糊推理规则,在线确定计算点的最优时间节点分布。实验结果表明,该方法简单实用,以实验室Delta机器人为例,将工作区域中的物件抓取到目标位置,所用时间范围为0.543 s~0.735 s,克服了传统轨迹规划方法运行速度较慢的不足。

关键词: Delta机器人, 轨迹规划, 时间最优, B样条, 粒子群算法, 模糊规则

Abstract: A method of time-optimal trajectory planning is proposed in order to improve the Delta robot movement speed.Dividing the robot working area,it selects the center point of each area as a standard,and converts them into the joint space through the inverse kinematics.It uses 5th order B-spline interpolation to constructed joint space curve.Fractional particle swarm optimal method is used to optimize the global optimum point and plan time optimal motion curve.Under the premise of the joint angular velocity,angular acceleration,angular jerk smooth and constraints,the operating speed is improved.The fuzzy controller is used to divide the distribution of time node.Experimental results show that the method is simple and practical.Delta robot in laboratory picks up object from the work area to the target position,the time range is 0.543 s~0.735 s.So the method overcomes the shortcomings of traditional trajectory planning method speeds.

Key words: Delta robot, trajectory planning, time optimal, B-spline, particle swarm algorithm, fuzzy rule

中图分类号: