根據(jù)不同的應用場合,,軌跡規(guī)劃又分為離線軌跡規(guī)劃與實時在線軌跡規(guī)劃,,離線軌 跡規(guī)劃是基于環(huán)境先驗完全信息的軌跡規(guī)劃,,完整的先驗信息只能適用于靜態(tài)環(huán)境,,機 器人的離線軌跡規(guī)劃有其潛在的優(yōu)點,例如,,在編程過程中,,離線的軌跡規(guī)劃不需要占 用生產(chǎn)設備,因此,,保證了自動化工廠大部分時間處于生產(chǎn)狀態(tài),;減小了對系統(tǒng)硬件的 要求,有利于降低系統(tǒng)成本,;容易實現(xiàn)系統(tǒng)的柔性組態(tài),。
本章主要對平面兩自由度高速并聯(lián)工業(yè)機器人Delta進行了機構學、運動學和動力 學分析,,對所設計的機器人的機構進行了闡述,,指出了機器人特色,對其進行了運動學 逆解和運動學正解分析,,得到了相應的位移,、速度、加速度表達式,,利用拉格朗日方法 對機器人進行了簡化的動力學分析,,得到了簡化的動力學表達式。最后,,對機器人進行 了工作空間分析和奇異位形分析,,從理論上得到了機器人的工作空間和奇異位形。
按照使用的軌跡規(guī)劃樣條函數(shù)次數(shù)分類,,可以將軌跡規(guī)劃樣條函數(shù)分為一次,、二次,、 三次、五次和多次,。一次樣條函數(shù)軌跡規(guī)劃法又稱為速度常系數(shù)軌跡規(guī)劃法,該方法中 速度作為常數(shù),,位置是時間的的一次線性函數(shù),,當速度突變時加速度無窮大,隨后加速 度變?yōu)榱?,由于理論上無窮大的加速突變會對系統(tǒng)造成很大沖擊,,因此,在機器人的軌 跡規(guī)劃中,,很少使用一次樣條函數(shù),。
本章使用三種方法對Delta兩自由度高速并聯(lián)工業(yè)機器人進行了合理的軌跡規(guī)劃, 分別是關節(jié)空間軌跡規(guī)劃及其動力學優(yōu)化,、工作空間軌跡規(guī)劃及其動力學優(yōu)化,、關節(jié)空 間和工作空間的混合軌跡規(guī)劃及其動力學優(yōu)化。
經(jīng)過研宄生期間的不懈努力,,在Delta機器人的設計中,,結合了機器人運動學和動 力學理論、高等動力學,、機器人軌跡規(guī)劃理論,、Linux系統(tǒng)、機器人操作系統(tǒng)ROS,、電 氣控制硬件等相關技術,,順利完成了機器人的設計和實驗工作,取得的成果如下: