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工业机器人时间-能量-脉动最优轨迹规划

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【作者】 施祥玲方红根

【Author】 SHI Xiang-ling;FANG Hong-gen;Shanghai Aerospace Equipments Manufacturer;

【机构】 上海航天设备制造总厂

【摘要】 针对工业机器人时间最优、能耗最优、脉动最优等多目标的轨迹优化问题,基于非均匀有理B样条(NURBS)曲线矩阵表示法,提出一种最优轨迹规划方法。建立五次NURBS曲线数学模型,构造端点运动参数均可指定的高阶连续的关节运动轨迹,确保机器人的运动性能;在考虑机器人运动学约束的条件下,采用多目标粒子群优化算法(MOPSO)以工业机器人运行时间、能量消耗和轨迹脉动为目标对其运动轨迹进行优化,获得Pareto最优解集。对六自由度STANFORD机器人的仿真结果表明,提出的轨迹规划方法可以很好地构造平滑轨迹,MOPSO算法能够实现满足约束条件的运动轨迹多目标优化,得到理想的Pareto分布。最后,为方便期望解的选择,构造归一化权重目标函数,获得高阶连续的优化轨迹。

【基金】 国家科技重大专项资助(2015ZX04002101)
【所属期刊栏目】 数字化设计与制造 (2018年04期)
  • 【DOI】10.19356/j.cnki.1001-3997.2018.04.066
  • 【分类号】TP242.2
  • 【被引频次】4
  • 【下载频次】184
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