基于近似弧长参数化的机器人轨迹规划①-计算机系统应用.pdf

2014 年 第 23 卷 第 9 期 计 算 机 系 统 应 用 基于近似弧长参数化的机器人轨迹规划① 郝卫东, 李 君, 闫 伟, 陈志丹, 梁卫鸽, 邓阳光 (桂林电子科技大学 机电工程学院, 桂林 541004) 摘 要: 主要研究了采用近似弧长参数化的插值方法进行关节式工业机器人的轨迹规划. 运用近似弧长参数化 的插值方法将机器人末端轨迹参数曲线离散为等弧长的插值点序列, 通过机器人逆向运动学求解各关节的位移 点序列, 采用极限的方法进行各关节速度和加速度规划. 这种轨迹规划方法可以避免关节空间的插值计算和雅 克比矩阵的计算. 在 matlab7.8 平台上, 对近似弧长参数化的插值方法、轨迹规划及可行性验证进行了实例仿真, 仿真结果表明该轨迹规划方法是可行的. 关键词: 关节式机器人; 轨迹规划; 弧长参数化; 线性有理函数; Mtlab 仿真 Trajectory Planning of Robot Based on Nearly Arc-Length Parameterize Curve HAO Wei-Dong, LI Jun, YAN Wei, CHEN Zhi-Dan, LIANG Wei-Ge, DENG Yang-Guang (Mechanical Engineering, Guilin University of Electronic Technology, Guilin 541004, China) Abstract: This paper mainly studied the joint type arc length parametric industrial robot trajectory planning method. Using the approximation of the arc length parametric curve interpolation method to end the robot trajectory parameters for arc such as discrete interpolation point sequence, the displacement of each joint point by solving inverse kinematics of robot sequences adopts the method of the limit of velocity and acceleration of each joint planning. This method is effective to avoid the joint space interpolation calculation and jacobin matrix calculation. In matlab7.8 platforms, the instance simulation is carried out on the above theory. The simulation results show that the trajectory planning method is feasible. Key words: web information extraction; joint type robot; trajectory planning; arc length parametric; linear rational function; Mtlab simulation; 关节式工业机器人作业方式分为点位作业(PTP)和连 算, 但弧长误差较大[3]. 续路径作业, 只有点位作业才能在关节坐标系中直接 方奎等人对近似弧长参数化方法进行了深入的研 进行轨迹规划, 连续路径作业则需要给出路径轨迹方 究, 并成功应用于实际生产. 本文将把近似弧长参数 程. 针对连续路径的轨迹规划, 一般是先以参数为步 化的方法应用于机器人轨迹规划中, 以避开轨迹规划 长进行曲线离散, 再进行关节空间的轨迹规划. 关节 中复杂的插