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码垛机器人动力系统控制与轨迹优化研究中绪论（下）

时间：2017-08-17 来源：机器人在线阅读：7956 原创

码垛机器人运动控制的基础离不开对轨迹规划曲线的特性和应用场合进行分析。在轨迹规划曲线的选取或设计中，不仅要考虑满足运动学的要求，同时还要综合考虑机器人的工作转速、质量以及载荷的大小等多种因素，进行具体的分析。

(1)根据工作要求选择或设计轨迹规划曲线

当工作场合对机器人轨迹规划有特殊要求，且机器人转速不太高时，机器人轨迹规划曲线的选择或设计，应在满足工作要求的基础上，考虑动力特性等其他因素。如避免刚性冲击，改善系统的动力特性等。

(2)兼顾运动学和动力特性两方面要求

当工作场合对机器人轨迹规划有特殊要求且机器人转速比较高时，应兼顾运动学和动力特性两方面要求。

(3)综合考虑轨迹规划曲线的各项特性指标

轨迹规划曲线最大速度值直接影响机器人的动量，若遇紧急刹车，过大的动量可能会导致机械操控失灵或机构损坏;曲线最大加速度值直接影响惯性力大小，过大的加速度对机械系统提出更高的惯性力承载要求;而曲线的最大冲击(加速度的导数)直接影响系统的残余震动，连续或突变值较小的冲击可以改善动力系统特性。因此需要兼顾最大速度值、最大加速度值不易过大。为达到机器人平滑稳定的运动特性，势必要求规划曲线具有连续的速度、加速度甚至冲击，然而，高阶连续的曲线一般其最大速度和最大加速度相对较大，具有较小速度及加速度最值的曲线其高阶导数一般不连续。两者之间相互矛盾，这就要求我们研究出合适的关于时间和空间的复杂函数满足以上要求，同时还能够使码垛机器人在短时间内完成运动控制目标。