基于粒子群算法的机器人关节空间最优运动轨迹规划

作者:冯斌;刘峰;郑飂默; 刊名:组合机床与自动化加工技术 上传者:刘成新

【摘要】为了提高机器人的工作效率,对机器人轨迹规划进行研究。文章依据机器人运动学特征,提出了一种关节空间运动轨迹规划的算法。其基于粒子群算法,采用高次多项式插值的方式,对机器人关节空间的运动轨迹进行拟合。在确保运动轨迹平滑的同时,保证了关节运动的平稳性。最后,在MATLAB中进行仿真实验,实现了关节空间最优运动规划。该算法结构简单,易于实现,为提高机器人的工作效率提供了科学依据。

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第 5 期 2018 年 5 月 组合机床与自动化加工技术 Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique No. 5 May 2018 文章编号:1001 -2265( 2018) 05 -0001 -04 DOI:10. 13462/j. cnki. mmtamt. 2018. 05. 001 收稿日期:2017 -06 -13;修回日期:2017 -07 -14 * 基金项目:国产数控系统功能测评技术研究与应用( 2017ZX04018 -001) 作者简介:冯斌( 1990—) ,男,河南林州人,中国科学院大学,中国科学院沈阳计算技术研究所硕士研究生,研究方向为数控技术,( E - mail) feng-bin15@ mails. ucas. ac. cn; 刘峰( 1974—) ,男,沈阳人,中国科学院沈阳计算技术研究所研究员,博士生导师,研究方向为数控技术。 基于粒子群算法的机器人关节空间最优运动轨迹规划* 冯 斌1,2,刘 峰2,郑飂默2,3 ( 1. 中国科学院大学,北京 100049; 2. 中国科学院沈阳计算技术研究所,沈阳 110168; 3. 沈阳高精数控智能技术股份有限公司高档数控国家工程研究中心,沈阳 110168) 摘要: 为了提高机器人的工作效率,对机器人轨迹规划进行研究。文章依据机器人运动学特征,提出了一种关节空间运动轨迹规划的算法。其基于粒子群算法,采用高次多项式插值的方式,对机器人关节空间的运动轨迹进行拟合。在确保运动轨迹平滑的同时,保证了关节运动的平稳性。最后,在MATLAB 中进行仿真实验,实现了关节空间最优运动规划。该算法结构简单,易于实现,为提高机器人的工作效率提供了科学依据。 关键词: 机器人关节空间; 高次多项式插值; 运动轨迹; 时间优化中图分类号: TH165; TG659 文献标识码: A Optimal Motion Trajectory Planning of Robot Joint Space Based on Particle Swarm Optimization FENG Bin1,2,LIU Feng2,ZHENG Liao-mo2,3 ( 1. University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China; 2. Shenyang Institute of Computing Technology,Chinese Academy of Sciences,Shenyang 110168,China) Abstract: To improve the working efficiency of the robot,the paper studied the trajectory planning of ro-bot. According to the kinematics characteristics of the robot,proposed an algorithm of joint space trajectory planning. Based on the particle swarm optimization algorithm,the trajectory of the joint space of the robot is fitted by using the high order polynomial interpolation m

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