运行时间周期化工业机器人模型迭代寻优NURBS轨迹插补

为满足工业机器人高精度复杂曲线运动的需求,本文提出运行时间周期化工业机器人模型迭代寻优NURBS轨迹插补算法.首先,根据轨迹最大轮廓误差和机器人动力学特性对曲线分段.随后,提出优化回溯算法,使各子曲线段均可用S曲线加减速规划.之后,为保证机器人在进给速度极小值处不超速,将各加减速阶段运行时间调整为插补周期的整数倍,并对子曲线段衔接处速度平滑处理.最后,提出模型迭代寻优曲线插补,大大降低了速度波动率.仿真试验表明,该方法插补轨迹的各项指标均满足要求且最大速度波动率仅为0.000099％.真机试验也验证了该方法可有效减小轨迹误差....

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Published in控制理论与应用 Vol. 41; no. 2; pp. 331 - 341
Main Authors 杨博涵, 邢燕好, 张佳, 张华良, 张建鹏
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国科学院机器人与智能制造创新研究院,辽宁沈阳 110169%沈阳工业大学信息科学与工程学院,辽宁沈阳 110870%中国科学院网络化控制系统重点实验室,辽宁沈阳 110016 01.03.2024
中国科学院机器人与智能制造创新研究院,辽宁沈阳 110169%西北工业集团有限公司,陕西西安 710043
中国科学院网络化控制系统重点实验室,辽宁沈阳 110016
中国科学院沈阳自动化研究所,辽宁沈阳 110016
沈阳工业大学信息科学与工程学院,辽宁沈阳 110870
Subjects
优化回溯算法
NURBS curves
model iterative optimization
工业机器人
industrial robots
optimized backtracking algorithms
运行时间周期化
NURBS曲线
模型迭代寻优
running time periodization
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Summary:为满足工业机器人高精度复杂曲线运动的需求,本文提出运行时间周期化工业机器人模型迭代寻优NURBS轨迹插补算法.首先,根据轨迹最大轮廓误差和机器人动力学特性对曲线分段.随后,提出优化回溯算法,使各子曲线段均可用S曲线加减速规划.之后,为保证机器人在进给速度极小值处不超速,将各加减速阶段运行时间调整为插补周期的整数倍,并对子曲线段衔接处速度平滑处理.最后,提出模型迭代寻优曲线插补,大大降低了速度波动率.仿真试验表明,该方法插补轨迹的各项指标均满足要求且最大速度波动率仅为0.000099％.真机试验也验证了该方法可有效减小轨迹误差.
ISSN:1000-8152
DOI:10.7641/CTA.2022.20037