基于区域限定的奇异位置避免规划算法

发布时间：2018-01-05 21:01

本文关键词：基于区域限定的奇异位置避免规划算法　出处：《计算机系统应用》2016年12期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：目前人们关于奇异位形的处理研究主要包括两大类,一类是研究如何避免,一类是研究如何通过奇异点.在分析了国内外关于奇异位形的研究基础上,本文提出了基于空间区域限定的奇异位置避免算法.其核心思想就是预先对机器人运动轨迹进行规划,给出了奇异位置及邻近奇异位置的区域划分方法,从而保证在笛卡尔空间规划时能规划出一合理的插值点,同时也基于高次多项式曲线理论对关节空间规划做了优化,保证了关节和末端运动的连续性、稳定性等.通过6轴机械臂在四五六关节时的奇异为实例,运用该算法对奇异的处理做了实例分析.然后通过给定初始点和目标点的位姿等参数,定时采样数据,并利用MATLAB对规划前后获得的数据进行了图形仿真,验证了该算法的正确性和可行性.
[Abstract]:At present, there are two kinds of research on the treatment of singular configurations, one is how to avoid it, the other is how to pass through singular points. Based on the analysis of the research on singular configurations at home and abroad. In this paper, an algorithm for avoiding singular positions based on spatial region constraints is proposed. The core idea of this algorithm is to plan the motion trajectory of the robot in advance, and to give a method to partition the singular position and the adjacent singular position. In order to ensure that the Cartesian space planning can plan a reasonable interpolation point, but also based on the high-degree polynomial curve theory to optimize the joint space planning, to ensure the continuity of joint and terminal motion. Stability and so on. By taking the singularity of 6-axis manipulator at 456 joints as an example, the algorithm is used to analyze the singularity. Then the initial point and the position and pose of the target point are given. The timing sampling data and the graphical simulation of the data obtained before and after planning by MATLAB are used to verify the correctness and feasibility of the algorithm.
【作者单位】：中国科学院大学;中国科学院大学沈阳计算技术研究所;沈阳高精数控智能技术股份有限公司;
【基金】：国产高档数控机床、系统及其技术在航空领域的综合应用验证及工艺研究(2014ZX04001051)
【分类号】：TP242
【正文快照】： 我们知道对于工业机器人操作臂来说,其无法避免的一个问题就是奇异位形,由于自身结构特点,无论采用何种运动学建模方法DH法或其他方法,都无法避免,至少在目前无法避免.许多国内外的学者也一直致力于该问题研究与实践,并发表了大量的理论学术成果[1-9],在实际的工业应用中发挥

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