助老助残机械手的运动规划研究
发布时间：2021-11-02 08:51
为了使助老助残机械手在有障碍物的工作环境下能够避开障碍物平稳地到达指定位置,需要找到合适的路径规划算法和轨迹规划算法来满足以上要求。因此,对助老助残机械手进行运动规划的研究具有重要的理论和现实意义。本文介绍了助老助残机械手MOD-DH模型的建立和圆柱包围盒的建立,并对助老助残机械手进行运动学分析和碰撞检测分析。在此基础上,选用RRT算法对助老助残机械手进行关节空间内的避障路径规划。针对RRT算法在搜索路径中存在方向随机性和得不到最优路径的问题,在算法中引入随机性约束函数和路径适应度评定函数,使其在路径规划的过程中具有方向偏向性和距离渐近优化能力。在MATLAB中进行避障路径规划仿真时,得到了一系列的关节路径点,仿真结果验证了 RRT算法在助老助残机械手关节空间路径规划中使用的正确性。最后,对助老助残机械手进行轨迹规划时,针对助老助残机械手的避障路径是一系列的路径点,分析对比了几种常见的关节空间轨迹规划算法,选用具有路径点逼近能力的三次B样条插值函数作为助老助残机械手的轨迹规划算法。并在此基础上,采用遗传算法对各路径点的运行时间进行优化,得到各关节路径点在满足约束条件下最短的时间间隔。在...
【文章来源】：山东科技大学山东省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?ＭＩＴ－ＭＡＮＵＳ的平面模块
图２．１位置描述??Ｆｉｇ．?２．１?Ｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ??
）刚体位姿的描述??的位姿描述是对空间内任一刚体Ｂ的位置和姿态的表示［３＇述时，在刚体Ｂ的特征点上建立坐标系，坐标系ｊＢｊ的各标系｛Ａ｜的位置矢量和姿态矢量表不，那么刚体Ｂ的位姿可的位姿来表示，具体描述下：??｛令｛＞（２．４）中，表示刚体坐标系相对于参考坐标系的姿刚体坐标系相对于参考坐标系的位置矢量。??标变换??１）平移坐标变换??Ｚｆｉ?｛Ｂ｝??
【参考文献】：
期刊论文
[1]改进人工势场法的移动机器人路径规划分析[J]. 仇恒坦,平雪良,高文研,贝旭颖. 机械设计与研究. 2017(04)
[2]新型磨机换衬板机械手的工作空间分析[J]. 殷娜,刘祚时,童乐,杜人照. 制造业自动化. 2017(06)
[3]基于改进人工势场的采摘仿生机械手设计和仿真研究[J]. 陈东凤. 农机化研究. 2017(05)
[4]基于动态反馈A*蚁群算法的平滑路径规划方法[J]. 黄辰,费继友,刘洋,李花,刘晓东. 农业机械学报. 2017(04)
[5]改进遗传算法在移动机器人路径规划中的应用研究[J]. 王雷,李明,蔡劲草,刘志虎. 机械科学与技术. 2017(05)
[6]一种改进的机器人轨迹规划方法[J]. 唐建业,张建军,王晓慧,杨高炜,戚开诚. 机械设计. 2017(03)
[7]基于改进RRT算法的RoboCup机器人动态路径规划[J]. 刘成菊,韩俊强,安康. 机器人. 2017(01)
[8]一种动态搜索策略的蚁群算法及其在机器人路径规划中的应用[J]. 游晓明,刘升,吕金秋. 控制与决策. 2017(03)
[9]基于蒙特卡洛法的箱型钢结构焊接机器人工作空间分析[J]. 朱志明,马国锐,郭吉昌,于英飞,周桂云,邓玉萍. 焊接. 2016(09)
[10]快递机器人目标路径避障规划仿真研究[J]. 熊保顺,崔浩林. 计算机仿真. 2016(09)
硕士论文
[1]助老助残机械手控制技术研究[D]. 王鑫.山东科技大学 2017
[2]6R工业机器人的运动轨迹规划及仿真研究[D]. 雷韶.中北大学 2017
[3]空间多自由度串联机械臂的避障运动规划方法研究[D]. 宗成星.合肥工业大学 2017
[4]基于GRNN神经网络的船舶柴油机排放预测的研究[D]. 李孟杰.集美大学 2016
[5]七自由度果实收获机械手运动规划与控制系统研究[D]. 周涛.中国计量学院 2015
[6]七自由度机器人轨迹规划问题研究[D]. 马丹妮.上海师范大学 2015
[7]六自由度机械臂运动学分析及轨迹规划方法研究[D]. 杨林.东北大学 2014
[8]工业机器人二次最优轨迹规划算法研究[D]. 庞飞.东北大学 2014
[9]上肢偏瘫康复机器人研究[D]. 吕超.上海交通大学 2011
本文编号：3471726
【文章来源】：山东科技大学山东省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?ＭＩＴ－ＭＡＮＵＳ的平面模块
图２．１位置描述??Ｆｉｇ．?２．１?Ｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ??
）刚体位姿的描述??的位姿描述是对空间内任一刚体Ｂ的位置和姿态的表示［３＇述时，在刚体Ｂ的特征点上建立坐标系，坐标系ｊＢｊ的各标系｛Ａ｜的位置矢量和姿态矢量表不，那么刚体Ｂ的位姿可的位姿来表示，具体描述下：??｛令｛＞（２．４）中，表示刚体坐标系相对于参考坐标系的姿刚体坐标系相对于参考坐标系的位置矢量。??标变换??１）平移坐标变换??Ｚｆｉ?｛Ｂ｝??
【参考文献】：
期刊论文
[1]改进人工势场法的移动机器人路径规划分析[J]. 仇恒坦,平雪良,高文研,贝旭颖. 机械设计与研究. 2017(04)
[2]新型磨机换衬板机械手的工作空间分析[J]. 殷娜,刘祚时,童乐,杜人照. 制造业自动化. 2017(06)
[3]基于改进人工势场的采摘仿生机械手设计和仿真研究[J]. 陈东凤. 农机化研究. 2017(05)
[4]基于动态反馈A*蚁群算法的平滑路径规划方法[J]. 黄辰,费继友,刘洋,李花,刘晓东. 农业机械学报. 2017(04)
[5]改进遗传算法在移动机器人路径规划中的应用研究[J]. 王雷,李明,蔡劲草,刘志虎. 机械科学与技术. 2017(05)
[6]一种改进的机器人轨迹规划方法[J]. 唐建业,张建军,王晓慧,杨高炜,戚开诚. 机械设计. 2017(03)
[7]基于改进RRT算法的RoboCup机器人动态路径规划[J]. 刘成菊,韩俊强,安康. 机器人. 2017(01)
[8]一种动态搜索策略的蚁群算法及其在机器人路径规划中的应用[J]. 游晓明,刘升,吕金秋. 控制与决策. 2017(03)
[9]基于蒙特卡洛法的箱型钢结构焊接机器人工作空间分析[J]. 朱志明,马国锐,郭吉昌,于英飞,周桂云,邓玉萍. 焊接. 2016(09)
[10]快递机器人目标路径避障规划仿真研究[J]. 熊保顺,崔浩林. 计算机仿真. 2016(09)
硕士论文
[1]助老助残机械手控制技术研究[D]. 王鑫.山东科技大学 2017
[2]6R工业机器人的运动轨迹规划及仿真研究[D]. 雷韶.中北大学 2017
[3]空间多自由度串联机械臂的避障运动规划方法研究[D]. 宗成星.合肥工业大学 2017
[4]基于GRNN神经网络的船舶柴油机排放预测的研究[D]. 李孟杰.集美大学 2016
[5]七自由度果实收获机械手运动规划与控制系统研究[D]. 周涛.中国计量学院 2015
[6]七自由度机器人轨迹规划问题研究[D]. 马丹妮.上海师范大学 2015
[7]六自由度机械臂运动学分析及轨迹规划方法研究[D]. 杨林.东北大学 2014
[8]工业机器人二次最优轨迹规划算法研究[D]. 庞飞.东北大学 2014
[9]上肢偏瘫康复机器人研究[D]. 吕超.上海交通大学 2011
本文编号：3471726
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