位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
2自由度绳索牵引并联机器人的高速点到点轨迹规划方法
  • ISSN号:0577-6686
  • 期刊名称:《机械工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TP242[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:中国科学技术大学自动化系,合肥230027
  • 相关基金:国家自然科学基金(51275500); 机械系统与振动国家重点实验室开放基金课题(MSV201502)资助项目.
中文摘要:

合理的轨迹规划方法可以提高机器人运动控制的平稳性、快速性和工作效率。当前绳索牵引并联机器人的轨迹规划方法主要采用多项式函数和三角函数满足平稳性要求,但规划算法复杂、快速性较差。针对一种2自由度绳索牵引并联机器人,根据动力学模型推导绳索拉力的单向性约束条件,提出一种新的点到点轨迹规划方法——S型-梯形组合规划方法。考虑到具体的点到点轨迹包含若干个需要依次到达的目标点,构成起始段、中间段和终止段三种不同的运动段,故采用S型-梯形组合规划方法分别设计这三种运动段的速度曲线,使得机器人在起始点和终止点的加速度为零,而中间若干点的加速度不为零,实现动态轨迹规划。仿真试验表明所提出的规划方法不仅可以满足绳索拉力的单向性约束条件,且加速度为简单的一次曲线,可以实现高速的点到点运动。

英文摘要:

Suitable trajectory planning methods can improve the smoothness, rapidity and efficiency of motion control of robot.Polynomial and trigonometric formulation are often adopted to realize smooth trajectory planning for cable-driven parallel manipulator, while the two approaches are complex and have weak rapidity. A new combined planning method with S-trapezoid curve is proposed for the point-to-point motion of planar 2-DOF cable-driven parallel manipulator, and the unilateral constraints on cable tensions are computed according to the dynamic model. Considering the specific point-to-point trajectory includes a list of target points that must be reached in sequence, thus it can be divided into the initial segment, the middle segment and the final segment. And then the combined planning method with S-trapezoid curve is applied to plan the velocity curve of the three segments. The acceleration is zero at the initial and final point, while it's nonzero at the middle points. The dynamic trajectory planning can be realized with this state. The proposed planning method is implemented on a 2-DOF cable-driven parallel manipulator, and the simulation results indicate that the unilateral constraints on cable tensions could be satisfied and the acceleration curve is simple first-order curve, thus high-speed point-to-point motion could be realized.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《机械工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国机械工程学会
  • 主编:宋天虎
  • 地址:北京百万庄大街22号
  • 邮编:100037
  • 邮箱:bianbo@cjmenet.com
  • 电话:010-88379907
  • 国际标准刊号:ISSN:0577-6686
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2187/TH
  • 邮发代号:2-362
  • 获奖情况:
  • 中国期刊奖,“中国期刊方阵”双高期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:58603