工业机器人的实时高精度路径跟踪与轨迹规划.doc
工业机器人的实时高精度路径跟踪与轨迹规划摘 要 现阶段，人们对工业机器人的性能要求逐渐提 高，只有这样才能提高现代化工艺生产质量与效率。工业机 器人系统具有较强的非线性、强耦合性特点，将工业机器人 通过高复杂系统的形式进行操作，并将其中的动力学特点体 现出来，保证工业机器人可以正常使用。然而，工业机器人 在实际运行期间常常会因为多种原因影响着机器人的控制 性能，导致其不能正常运行下去。要想从根本上解决这一问 题，就应该加强工业机器人高度高精度的控制，只有这样才 能保证工业机器人可以正常运行下去。基于此，本文对鸥工 业机器人的实时高精度路径跟踪与轨迹规划进行了简单的 研究。【关键词】工业机器人 实时 高精度 路径跟踪 随着社会不断的发展，我国现代化科学技术水平逐渐提 高，工业机器人在各个领域中得到了广泛应用，实现现代工 业发展。工业机器人是现代工业中重要组成部分，对于现代 化工业的发展来说起到了非常重要的作用。县手部路径跟踪 和关节轨迹规划是工业机器人中重要组成部分，在实际应用 期间可以在整个机器人路径上添加对应的节点数量，做好节 点路径分段处理工作，只有这样才能提高工业机器人的手部 跟踪路径，保证路径节点的准确度。1 工业机器人概述工业机器人是现代工业中重要组成部，主要由机械本体、 控制器、监测传感器等部分组成，在实际应用期间可以通过 仿真操作、可自动化控制、重复编程的形式开展各项工作任 务，只有这样才能实现各项任务的一体化设备，从而保证工 业机器人可以正常运行下去。现阶段，我国工艺机器人主要 在汽车零部件制造、电子电器加工、食品加工等各个领域中 得到了广泛的应用，只有这样才能提升各个领域生产工作质 量与效率。我国工业在发展过程中生产出来的工业机器人产品与 一些发达国家相比存在着很大的差距，主要体现在精准度定 位、运行速度控制、机械载荷方面，要想从根本上解决这一 问题，就应该加强对工业机器人的控制，将现有的生产方案 创新、完善，只有这样才能促进我国现代工业快速发展，提 高工业机器人的生产质量与效率，实现高度、高精度、智能 的生产发展。2 工业机器人实时高精度路径跟踪与关节规划的规划 手部路径跟踪与关节轨迹是工业机器人中重要组成部 分，做好工业机器人的控制工作，减轻工业机器人中计算机 控制在线负担，从而保证工业机器人可以正常的运行下去。 首先，工业机器人在实际运行期间，可以通过在线控制的形 式将工业机器人坐标空间关节进行合理控制，并在坐标空间 设置对应的节点，在节点设置完成之后还要做好节点坐标的 定位工作，并通过拟合的形式对其中的节点进行控制，只有 这样才能形成一个全新的关节轨迹。其次，在对节点控制期 间，还要沿着指定的关节轨迹进行运动，从而提升关节运动 效果，保证其可以正常的运行下去。当工业机器人中的节点 数量逐渐增加时，工业机器人的整个路径跟踪的精准度也会 有所提高，从而增加关节轨迹的分段数量，提高关节观点的 自身的运动量。工业机器人在实际运行期间，手部的路径跟踪精准度提 升，那么整个机器人的首位两端路径节点就会有所下降，如 果节点下降现象控制不及时，那么整路径节点就会出一定的 弊端，严重影响了工业机器人的正常运行。因此，在工业机 器人实际运行期间，应该做好机器人首尾节点的控制工作， 并在首尾节点中安装对应的正弦函数与余弦函数，并将其中 的结构通过一乘积的形式展现出来，只有这样才能保证工业 机器人的控制工作可以顺利进行下去。比如说， O0-X0Y0Z0 为工业机器人的基础坐标，那么手部路径是工业机器人的起 点位置，并将其设置成P0,那么起点到尾部的条件就会设置 成Pn,只有这样才能得出（n+1）节点，其中P0, P1节点就 会通过路径分段的形式进行计算，得出工业机器人中的 Qj0 到终点 Qjn 的位置会通过整段轨迹的形式进行分段处理，保证工业机器人实时高精度路径跟踪与关节规划工作可以顺 利 进行下去。3 工业机器人实时高精度路径跟踪与关节规划的超调 性及振荡性3.1 超调性对于工业机器人实时高精度路径跟踪 ?c 关节规划来说， 其在实际进行期间可以将关节坐标中的界值体现出来，并将 其控制在整个工业机器人中的中间部位，并根据工业机器人 的运行现状做好坐标曲线的控制工作，将其中的拐点体现出 来，只有这样才能保证工业机器人实时高精度路径跟踪与关 节规划工作可以顺利进行下去。当工业机器人实时高精度路 径跟踪与关节规划中的节点数值较小时，那么整个机器人能 的节点轨迹就会通过一个全新的形式展现出来，只有这样才 能保证节点轨迹不会发生超调的现象发生。3.2 振荡性 对于工业机器人实时高精度路径跟踪与关节规划的震 荡性来说，其在实际规划期间要做好关节轨迹的控制工作， 并通过附加的形式为整个关节轨迹添加节点，只有这样才能 提升工业机器人实时高精度。对于其中的震荡性特点来说， 还应该做好节点坐标值的限制工作，减少振荡现象的发生， 降低振荡幅度，从而保证工业机器人实时高精度路径跟踪与 关节规划工作可以顺利 进行下去。3 总结本文对工业机器人实时高精度路径跟踪与关节规划工 作进行了简单的研究，文中还存在着一定的不足，希望我国 专业技术人员加强对工业机器人实时高精度路径跟踪与关 节规划工作的研究，只有这样才能保证工业机器人可以在各 个领域中得到广泛的应用，采集我国工业快速发展。参考文献1 储婷婷 .基于多轴耦合同步控制的机器人高精度轨迹 跟踪方法研究 D. 哈尔滨工业大学， 2015.2 周巍.煤矿井下搜救探测机器人的路径规划及轨迹跟 踪控制研究 D. 太原理工大学， 2011.3 钟练宗 .基于分布式异步测量的传感器网络机器人协 同控制 D. 华南理工大学， 2011.4 杨慧媛 .基于增强学习的优化控制方法及其在移动机 器人中的应用 D. 国防科学技术大学， 2014.J.5 郑佳奇，熊禾根，陶永，林远长，王田苗，何国田 鲁棒性迭代学习控制在去毛刺机器人轨迹跟踪中的应用 高技术通讯， 2015（ 12）： 1062-1068.作者单位1.武汉职业技术学院 湖北省武汉市 4300002.国网浙江省电力公司湖州供电公司浙江省湖州市313100
