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PR1400焊接机器人运动轨迹规划

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2019-07-03 4:16:49 * 浏览: 0
PR1400焊接机器人运动轨迹规划PR1400焊接机器人轨迹规划主要分为两类,基于联合空间的轨迹规划和基于笛卡尔空间的轨迹规划。 PR1400焊接机器人基于关节空间的轨迹规划相对简单,计算量小,机构的奇异点问题不会发生,但只有计划轨迹通过所有焊点,但形状焊点之间的轨迹不能精确定义。基于笛卡尔空间的PR1400焊接机器人的轨迹规划可以确保焊枪位于机器人末端的时间约束性。看起来很直观,但也有一些缺点,如计算量大,容易出现机器人的奇异点。联合空间轨迹规划PR1400焊接机器人关节空间的轨迹规划方法主要有:多项式函数插值法和抛物线型过渡的线性函数插值法。 1基于三次多项式插值的PR1400焊接机器人关节空间轨迹规划的计算结果仅适用于PR1400焊接机器人手臂的起始和终止关节角速度为零的情况。非零情况需要单独讨论。 2基于高阶多项式插补的PR1400焊接机器人关节空间轨迹规划为了保证PR1400焊接机器人焊接过程中机器人手臂的运动,手臂运动更加稳定。给定的约束会增加,例如关节位移,速度和加速度约束,那么4.1.1节中的三次多项式插值方法显然不符合要求。这里我们考虑高阶多项式插值,显然可以用五阶多项式来完成。这保证了连续的速度和连续的加速度。 PR1400焊接机器人机器人手臂的轨迹规划使用五阶多项式插值来计算关节角位移,角速度和角加速度,如公式(4.7),(4.8)和(4.9)所示: (4.11)求解结果仅适用于PR1400焊接机器人手臂的起始和终止关节的角加速度和角加速度为零时。非零情况需要单独讨论。 3 PR1400焊接机器人基于并行过渡的线性插补轨迹规划有时需要确保PR1400焊接机器人在焊接过程中保持恒定的角速度。这样,角速度必须是恒定的,角位移是线性多项式,角加速度是零。为了在恒速下达到这个速度,PR1400焊接机器人在启动和停止时需要产生无限加速,以满足速度的突然变化,这显然是不合理的,不可能实现的。因此,为了避免这种极端情况,PR1400焊接机器人的启动和停止通常采用抛物线过渡法来达到连续变速的目的。从图4.2的分析可以看出,这里抛物线运动截面的加速度应该满足一个常数,并在抛物线和直线段的公共点A和B处产生连续的速度。将已知边界条件代入抛物线段(4.12)的方程给出:对于图4.2中的直线段,关节角速度是恒定的,这由关节驱动的物理特性决定。关节初始速度为0,直线段为恒定速度。并且,代入公式(4.14)的结束速度ω可以得到图4.2中A点和B点的关节角度和角速度,以及终点的关节角速度,如(4.15)所示: