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基于改进APF-RRT的6R机械臂避障路径规划
1
作者 王杲 库祥臣 +2 位作者 吴鸿宇 段磊 张小雨 《机床与液压》 北大核心 2024年第11期27-32,共6页
针对6R机械臂在复杂环境下进行避障路径规划时成功率低、效率低等问题,提出一种改进人工势场法(APF)与快速扩展随机树法(RRT)的融合算法。对于传统APF目标不可达问题,提出引入斥力调节因子优化斥力函数,使得机械臂靠近目标点时,障碍物... 针对6R机械臂在复杂环境下进行避障路径规划时成功率低、效率低等问题,提出一种改进人工势场法(APF)与快速扩展随机树法(RRT)的融合算法。对于传统APF目标不可达问题,提出引入斥力调节因子优化斥力函数,使得机械臂靠近目标点时,障碍物对机械臂的斥力逐渐减小并顺利到达目标点;针对传统RRT算法随机性过强问题,提出目标导向策略进行优化,使得采样点有一定的概率向目标点扩展;当APF陷入局部最优时,采用改进RRT算法进行路径规划,当跳出局部最优时,切换为APF继续路径规划。仿真结果表明:改进APF-RRT算法能适应各种复杂环境,且相较于传统APF和RRT算法具有规划时间短、规划成功率高等优点,有效解决了APF目标不可达和局部最小值的问题。最后通过JAKA机器人实验平台进行实际环境实验,验证了改进APF-RRT融合算法的可行性。 展开更多
关键词 6r机械臂 避障 路径规划 人工势场法 快速扩展随机树法
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基于嵌入式Linux平台的6R机械臂控制系统设计 被引量：3
2
作者 殷帅 《北部湾大学学报》 2023年第2期49-55,62,共8页
针对现有6R机械臂控制系统存在的轨迹控制精度差、效率低等问题,设计了一种基于嵌入式Linux平台的6R机械臂控制系统。系统主控芯片选用STM32F103ZET6型单片机,模块之间连接采用RS485总线,其他重要硬件模块包括电源管理、数据通信及伺服... 针对现有6R机械臂控制系统存在的轨迹控制精度差、效率低等问题,设计了一种基于嵌入式Linux平台的6R机械臂控制系统。系统主控芯片选用STM32F103ZET6型单片机,模块之间连接采用RS485总线,其他重要硬件模块包括电源管理、数据通信及伺服电机控制等;主控制系统是基于嵌入式Linux交叉环境开发完成的,并选用了增量式数字PID控制算法优化实现对机械臂的控制。实验结果表明,系统位置发送的理论值和传感器返回的CAN值重叠度较高,具有更好的移动效率。 展开更多
关键词 嵌入式 LINUX平台 6r机械臂 增量式PID控制算法
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基于MATLAB的6R机械臂运动学的仿真研究 被引量：10
3
作者 胡宇航 张尚盈 张晓艳 《制造技术与机床》 北大核心 2022年第11期27-32,共6页
为了更好地控制液压机械臂在工业生产中作业,以6R液压机械臂为研究对象,运用改进D-H法对其进行建模,建立正运动学方程,通过空间几何法和数值解析法结合的方式得到机械臂各关节角度变量的8组解。通过MATLAB软件中的Robots Toolbox对机械... 为了更好地控制液压机械臂在工业生产中作业,以6R液压机械臂为研究对象,运用改进D-H法对其进行建模,建立正运动学方程,通过空间几何法和数值解析法结合的方式得到机械臂各关节角度变量的8组解。通过MATLAB软件中的Robots Toolbox对机械臂建模,在关节空间内对其进行运动轨迹仿真,得到各关节轴的角位移、角速度和角加速度随时间变化的平滑曲线,仿真结果验证了所建立的运动学方程的正确性以及该机械臂参数的合理性。为后续液压机械臂的运动规划及实时控制提供了必要的理论基础和正确的运动学模型。 展开更多
关键词 6r机械臂 MATLAB 运动学 仿真
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基于ANSYS的6R机械臂静力学分析 被引量：1
4
作者 李忠兴 《采矿技术》 2021年第5期153-155,共3页
随着我国智慧矿山建设的大力推广,机器人技术正在逐步应用于矿山领域。针对6R机械臂的作业安全性与可靠性问题,对其采用静力学分析的方法验证其结构设计的工作可靠性。通过使用CAD软件SolidWorks完成机械臂三维模型的建模并导入ANSYS wo... 随着我国智慧矿山建设的大力推广,机器人技术正在逐步应用于矿山领域。针对6R机械臂的作业安全性与可靠性问题,对其采用静力学分析的方法验证其结构设计的工作可靠性。通过使用CAD软件SolidWorks完成机械臂三维模型的建模并导入ANSYS workbench中,根据实际受力状况对其进行静力学分析,获得其在作业时各个组成部件上的应力变化规律和关键部件的变形情况。仿真结果表明,机械臂的结构设计可靠,为后续的结构优化、运动控制等奠定了基础。 展开更多
关键词 智慧矿山 6r机械臂 静力学分析 ANSYS
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一种分析四元数及其在6R机械臂逆运动学中的应用 被引量：4
5
作者 陈菲菲 居鹤华 +2 位作者 余萌 康杰 孙帅 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期31-40,共10页
为解决现有6R串联机械臂实时高精度逆运动学问题,提出一种新的分析四元数,用于6R机械臂逆运动学建模与求解。通过建立6R机械臂的坐标系和轴矢量,提出一种与传统Euler四元数同构的分析四元数,及与方向余弦矩阵同构的类方向余弦矩阵,以推... 为解决现有6R串联机械臂实时高精度逆运动学问题,提出一种新的分析四元数,用于6R机械臂逆运动学建模与求解。通过建立6R机械臂的坐标系和轴矢量,提出一种与传统Euler四元数同构的分析四元数,及与方向余弦矩阵同构的类方向余弦矩阵,以推导无冗余、二阶的机械臂逆运动学模型。基于机械臂的结构矢量分解,提出一种6R通用解耦机械臂建模的方法,分析机械臂的解耦条件,用于求解三轴解耦、偏置及正交解耦的6R机械臂逆运动学解析解。仿真试验结果表明,对于三种腕型的机械臂,所提出的方法单次求解速度在5.7 ms以下,位置精度优于10^(‒15)m,方向精度优于10^(‒8)(°),可以有效保证机械臂在线精密操作的性能。 展开更多
关键词 6r机械臂 逆运动学 四元数 方向余弦矩阵
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基于Adams的6R选矸机械臂关节速度规划 被引量：4
6
作者 高清冉 任艳霞 李小伟 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2021年第10期190-192,共3页
设计了一种6R选矸机械臂并提出了一种三次S形加减速控制算法来提高其运动平稳性。首先建立梯形、7段S曲线加减速控制算法,通过分析这2种算法对机器人运动平稳性的影响,提出了一种三次S形加减速控制算法。利用Adams对3种算法进行仿真分析... 设计了一种6R选矸机械臂并提出了一种三次S形加减速控制算法来提高其运动平稳性。首先建立梯形、7段S曲线加减速控制算法,通过分析这2种算法对机器人运动平稳性的影响,提出了一种三次S形加减速控制算法。利用Adams对3种算法进行仿真分析,结果表明新型的S形加减速控制算法在提高6R选矸机械臂的运动平稳性方面更具优势并为6R选矸机械臂后续的运动控制分析和优化奠定了基础。 展开更多
关键词 6r选矸机械臂 三次S形加减速控制算法 ADAMS 运动平稳性
原文传递
六自由度机械臂运动分析及轨迹规划 被引量：2
7
作者 陈大光 刘昱鑫 +1 位作者 刘兴德 钱程 《吉林化工学院学报》 CAS 2023年第1期80-86,共7页
针对韩国现代公司生产6R机械臂,以该机械臂为研究目标,通过改进后的D-H法建立模型,获取机器人的几何参数,最终提出一种有效的正逆运动算法。通过MATLAB软件进行模拟仿真,可以准确地验证正逆运动算法的有效性,并且详细描述了机械臂在关... 针对韩国现代公司生产6R机械臂,以该机械臂为研究目标,通过改进后的D-H法建立模型,获取机器人的几何参数,最终提出一种有效的正逆运动算法。通过MATLAB软件进行模拟仿真,可以准确地验证正逆运动算法的有效性,并且详细描述了机械臂在关节空间中的轨迹规划,最后利用蒙特卡洛法得到机械臂各个反射角度的工作空间图。 展开更多
关键词 6r机械臂 正逆运动学 MATLAB 轨迹规划 蒙特卡洛法
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基于改进型粒子群算法的机械臂轨迹规划 被引量：3
8
作者 王炳祺 石敏 +1 位作者 朱登明 李兆歆 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2022年第11期44-47,51,共5页
以6轴串联机械臂为研究对象,针对保持机械臂运行过程中的稳定高效问题,提出一种基于改进粒子群算法的时间最优3-5-3多项式插值轨迹规划算法。算法通过多项式插值对机械臂运动过程进行拟合,而后在关节角速度、角加速度等运动学约束条件下... 以6轴串联机械臂为研究对象,针对保持机械臂运行过程中的稳定高效问题,提出一种基于改进粒子群算法的时间最优3-5-3多项式插值轨迹规划算法。算法通过多项式插值对机械臂运动过程进行拟合,而后在关节角速度、角加速度等运动学约束条件下,利用改进型粒子群算法进行时间优化,得到各个关节的时间最优变化曲线,并在相同的条件下与模拟退火算法,遗传算法等传统算法进行比较。实验结果证明,改进型粒子群算法收敛速度更快,且在满足各个关节运行平稳的前提下,能够缩短运行时间。 展开更多
关键词 6r机械臂 轨迹规划 多项式插值 粒子群算法
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