羽毛球机器人机械臂运动轨迹多目标规划

发布时间：2018-02-15 20:04

  本文关键词： 轨迹规划 D-H模型 牛顿下山法 最短路径算法 三次样条插值　出处：《计算机工程与应用》2017年03期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：为了实现羽毛球机器人机械臂高速连续平滑地击打羽毛球动作,提出了一种新的多目标机械臂运动轨迹优化模型。首先,该轨迹优化模型根据D-H运动学模型,通过坐标变换建立机械臂的位姿表达式。然后,采用牛顿下山法求出给定路径关键点的运动学逆解集,并基于最短路径算法从逆解集中求出最优解。最后,根据所求出最优解,采用三次样条插值建立电机转角函数,以实现机械臂的连续平滑运动。实验结果表明:新的轨迹优化模型能够有效地降低电机能耗和提高转动效率,从而保证了机械臂响应速度。
[Abstract]:In order to achieve a high speed and smooth stroke of badminton robot manipulator, a new trajectory optimization model of multi-objective manipulator is proposed. Firstly, the trajectory optimization model is based on D-H kinematics model. The expression of position and pose of the manipulator is established by coordinate transformation. Then, the kinematics inverse solution set of the key point of the given path is obtained by Newton's downhill method, and the optimal solution is obtained from the inverse solution set based on the shortest path algorithm. Finally, the optimal solution is obtained according to the obtained optimal solution. In order to realize the continuous smooth motion of the manipulator, the cubic spline interpolation is used to establish the motor rotation angle function. The experimental results show that the new trajectory optimization model can effectively reduce the motor energy consumption and improve the rotation efficiency. Thus, the response speed of the manipulator is guaranteed.
【作者单位】： 南昌大学信息工程学院;
【基金】：国家自然科学基金(No.61163023,No.81460769) 南昌大学科研训练项目(No.14001877)
【分类号】：TP242

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本文编号：1513773