《電子技術(shù)應用》
您所在的位置:首頁 > 其他 > 設(shè)計應用 > 基于激光引導的SCARA的軌跡規(guī)劃與優(yōu)化
基于激光引導的SCARA的軌跡規(guī)劃與優(yōu)化
信息技術(shù)與網(wǎng)絡安全
王 鍇,關(guān)勝曉
(中國科學技術(shù)大學 信息科學技術(shù)學院,安徽 合肥230026)
摘要: 多數(shù)應用場景中,SCARA機械臂的工作路徑為固定的模式,為結(jié)合視覺信息,優(yōu)化控制方式,采用激光打樣的方式引導SCARA動作。以桃子TZ-500 SCARA機械臂和MATLAB為實驗平臺,使用D-H坐標系法建立機械臂的運動學模型,得到其工作空間。針對點到點的軌跡,采用五次多項式插值法完成在關(guān)節(jié)空間內(nèi)的規(guī)劃。靈活的多點軌跡,使用三次B樣條曲線插值法規(guī)劃得到相鄰點的三次軌跡,對于起始時刻和終止時刻加速度不為零的問題,設(shè)計了修正因子,保證加速度為零,有效降低沖擊。為了縮短運行時間,結(jié)合約束條件和應用場景設(shè)計了新的罰函數(shù),并對遺傳算法的選擇和變異方向進行改進,加速篩選過程。實驗結(jié)果表明,使用了改進后的遺傳算法,得到軌跡的運行時間要優(yōu)于優(yōu)化前的軌跡,有效地提高了運行效率和精度。
中圖分類號: TP241.2
文獻標識碼: A
DOI: 10.19358/j.issn.2096-5133.2021.02.010
引用格式: 王鍇,關(guān)勝曉. 基于激光引導的SCARA的軌跡規(guī)劃與優(yōu)化[J].信息技術(shù)與網(wǎng)絡安全,2021,40(2):56-65.
Trajectory planning and optimization of SCARA based on laser guidance
Wang Kai,Guan Shengxiao
(School of Information Science and Technology,University of Science and Technology of China,Hefei 230026,China)
Abstract: In most application scenarios, the working path of SCARA robotic arms is fixed. In order to combine visual information and optimize the control method, laser proofing is used to guide SCARA actions. Using the Taozi TZ-500 SCARA robotic arm and MATLAB as the experimental platform, the D-H coordinate system method is used to establish the kinematics model of the robotic arm and obtain its working space. For the point-to-point trajectory, the paper uses the fifth-degree polynomial interpolation method to complete the planning in the joint space. For flexible multi-point trajectories, the cubic B-spline curve interpolation method is used to plan and obtain the cubic trajectories of adjacent points. For the problem that the acceleration at the start and end time is not zero, a correction factor is designed to ensure that the acceleration is zero. This method reduces the impact effectively. In order to shorten the running time, a new penalty function is designed in combination with constraint conditions and application scenarios. Improvement measures for the selection and mutation direction of genetic algorithms speed up the screening process. The experimental results show that using the improved genetic algorithm, the running time of the trajectory obtained is better than the trajectory before optimization, which effectively improves the operating efficiency and accuracy.
Key words : laser guidance;SCARA manipulator;trajectory planning;genetic algorithm

0 引言

         隨著工業(yè)化進程的推進,采用機器代替人工已是大勢所趨。目前生產(chǎn)線上的機器人大多遵循固定的工作模式,對于沒有視覺信息的機械臂,其運動路徑一般由程序給定,如果要改變其路徑,則需通過手動示教或修改源程序的方式,而頻繁的手動控制無益于實現(xiàn)裝置的自動化。對于引入視覺信息的機械臂,可通過圖像或視頻算法識別環(huán)境信息,進而在線規(guī)劃運動方案,提高了系統(tǒng)的適應能力。但在環(huán)境復雜的場合,如特殊天氣、光線昏暗、目標物特征難以提取等條件下,識別檢測算法的復雜度將大幅提升,導致系統(tǒng)成本增加,不利于實際項目的運用。工業(yè)生產(chǎn)線上,SCARA因其結(jié)構(gòu)相對簡單、運行穩(wěn)定高效的優(yōu)點得到了廣泛應用。在SCARA的設(shè)計工作上,學者們已經(jīng)取得了豐碩的成果,1984年,Adept公司設(shè)計制造出第一臺SCARA機器人,從此奠定了后世SCARA結(jié)構(gòu)的雛形[1]。如今的研究工作多集中于結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,如張紅等采用有限元分析和拓撲優(yōu)化方法實現(xiàn)了小臂的輕量化[2]。為結(jié)合視覺信息,Hill和Park于1979年提出了視覺伺服的概念,經(jīng)過近五十年的發(fā)展,手眼視覺伺服、場景視覺伺服系統(tǒng)等已經(jīng)廣泛應用于實際生產(chǎn)[3]。軌跡規(guī)劃中,多項式插值是主流方法,張秀林利用B樣條曲線對關(guān)節(jié)軌跡進行逼近,基于非均勻變異,使用改進的遺傳算法求得最優(yōu)時間,完成了最優(yōu)軌跡規(guī)劃[4]。



本文詳細內(nèi)容請下載:http://www.jysgc.com/resource/share/2000003380




作者信息:

王  鍇,關(guān)勝曉

(中國科學技術(shù)大學 信息科學技術(shù)學院,安徽 合肥230026)


此內(nèi)容為AET網(wǎng)站原創(chuàng),未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載。
主站蜘蛛池模板: 久久99精品福利久久久| 亚洲国产精品久久久久秋霞小| 草的爽免费视频| 国产欧美视频在线| 91精品视品在线播放| 女女互揉吃奶揉到高潮视频| 中文字幕亚洲综合久久| 日本高清免费中文字幕不卡| 亚洲av福利天堂一区二区三| 欧美日韩国产亚洲人成| 亚洲精品成人片在线播放| 福利聚合app绿巨人入口| 品色堂永久免费| 色偷偷91综合久久噜噜| 国产免费午夜a无码v视频| 国产性夜夜夜春夜夜爽| 国产精品久久久久久一区二区三区| 91在线你懂的| 国内精品伊人久久久久妇| 99精品热这里只有精品| 女人色毛片女人色毛片中国| 一级毛片在线不卡直接观看| 成人爽a毛片在线视频网站| 久久人妻少妇嫩草av蜜桃| 日韩在线永久免费播放| 九九九国产精品成人免费视频| 欧美一级高清免费播放| 亚洲国产成人精品无码区花野真一 | 国产精品免费视频网站| 7777久久亚洲中文字幕| 国产高清精品一区| 91高清免费国产自产| 在线免费观看a级片| 99久久伊人精品综合观看| 夜间禁用10大b站| a视频免费观看| 天天在线欧美精品免费看| a级在线免费观看| 在线观看网站黄| 99精品国产在热久久无毒不卡| 天堂а√中文最新版地址在线|