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焊接机器人之三维模型建立以及轨迹规划的概念

时间：2017-07-20 来源：机器人在线 阅读：9051 原创
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轨迹规划是指根据作业任务的要求，确定轨迹参数并实时计算和生成运动轨迹。它是工业机器人控制的依据，所有控制的目的都在于精确所规划的运动。焊接机器人轨迹是指机器人在工作过程中的运动轨迹，即运动动点的位移、速度和加速度。焊接机器人轨迹规划是一种问题求解方法，根据特定特定的首末位置，对焊接机器人在运动过程中的位姿，速度、加速度的一种规划。

 
机械臂的位姿描述有三种表示方法:驱动器空间描述、关节空间描述和笛卡尔空间描述。在轨迹规划中，需要根据机器人所完成的作业要求，给定机器人末端操作器的初始状态、目标状态及路径所经过的有限个给定点，对于没有给定的路径区间则必须选择三次关节插值函数，生成满足要求的轨迹。
5.4.2焊接机器人关节轨迹规划
本文中的焊接机器人，轨迹主要是关节空间运动。这种运动轨迹在关节空间里进行。轨迹的描述和生成有以下几种方式，试教再现运动、关节空间运动、空间直线运动、空间曲线运动等。由于动力学参数及其极限值直接在关节空间中描述，所以用这种方式求费时最短的运动很方便。
一般的为了控制焊接机器人关节空间运动量，并使各个关节运动轨迹平滑，各个关节运动平稳，需要对焊接机器人关节运动进行轨迹规划，轨迹规划步骤:
(1)用逆运动学方法，把每个机器人位姿转换成一组期望的关节角;
(2)对于本文中焊接机器人为6关节机器人，通常每段路径所需时间是给定的，在规定时间内到达预期位置，就是所谓的轨迹规划。
本文中对机器人运动方式的控制主要是三项多项式。为了求得焊接机器人在关节空间的轨迹，首先将路径位置转换成关节角度值，即利用逆运动学。然后对每个关节变量转化成光滑时间函数，以使焊接机器人的每个关节从开始运动到终止位置。
焊接机器人操作臂的初始位置是已知的，先用一组关节角表述关节角的运动函数。在初始t0时刻运动到最终时刻tf的过程中，用光滑函数叹可用于关节角进行差值。为了获得一条确定的光滑的运动，至少需要对施加四个约束条件。三次多项式的求解方法主要如下。先设定初始值，，初始时刻和最终时刻速度为零，得到四个未知量的方程。
 
 

 

焊接机器人 焊接机器人若干优化技术研究 技术干货
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