当前位置： 文档下载 > 所有分类 > 工程科技 > 机械/仪表 > 机器人的轨迹规划2009/12/8
7.3机器人的轨迹规划 7.3.1机器人手臂的轨迹规划 {xk} 任务规划器压缩的数据图像分析器 I(k,e)摄象机
1.轨迹规划的一般性问题这里所谓的轨迹是指操作臂在运动过程中的位移、速度和加速度。常见的机器人作业有两种： 操作臂运动学
q(t) qd( ) (t) 轨迹规划器机器人控τ (t )操作臂动制器力学
x(t)环境
点位作业(PTP=point-to-point motion) 连续路径作业(continuous-path motion),或者称为轮廓运动 (contour motion)。
F(t)
力传感器
任务规划器
操作臂最常用的轨迹规划方法有两种：第一种是要求对于选定的轨迹结点(插值点)上的位姿、速度和加速度给出一组显式约束(例如连续性和光滑程度等),轨迹规划器从一类函数(例如n次多项式)选取参数化轨迹，对结点进行插值，并满足约束条件。第二种方法要求给出运动路径的解析式。
2.关节轨迹的插值关节空间法计算简单、容易。再者，不会发生机构的奇异性问题。轨迹规划方法一般是在机器人的初始位置和目标位置之间用多项式函数来“内插”或“逼近”给定的路径，并产生一系列的控制点。 a.三次多项式插值只给定机器人起始点和终 θ θf
轨迹规划既可以在关节空间也可以在直角空间中进行。
止点的关节角度。
θ0 0 tf 单个关节的不同轨迹曲线
t
例：设只有一个自由度的旋转关节机械手处于静止状态时，例：为了实现平稳运动，轨迹函数至少需要四个约束条件。即————满足起点和终点的关节角度约束解：将上式的已知条件代入以下四个方程得四个系数：————满足起点和终点的关节速度约束(满足关节速度的连续性要求)=150,要在3s内平稳运动到达终止位置：止点的速度为零。=750,并且在终
解上面四个方程得：
因此得：
θ (t )= 15.0+ 20.0t 2 4.44t 3θ (t )= 40.0t 13.32t 2
注意：这组解只适用于关节起点、终点速度为零的运动情况。
θ (t )= 40.0 26.64t
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