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基於動為學的機械臂最優軌跡規劃5(總結與展望)
2018-8-7  來源:浙江大學 控製(zhì)科學   作者: 胡友(yǒu)忠 劉勇 熊蓉

       5.1總結(jié)

       本文主要研究(jiū)的是基於動為學模型的機械臂最優軌跡(jì)規劃(huá)方法。主要工作如(rú)下:

       1.本文首先針對機(jī)械臂的動為學樸型參數辨識常用方法(fǎ),總結(jié)了一個動為學模型參數辨識(shí)框架,並且重點(diǎn)改(gǎi)進了參數估計方法,采用(yòng)帶權重的最小二乘法進行參數估計,使得在參數估計(jì)的過程中可以對精確的測量數據和不精確的測量(liàng)數據區別對待。最後在實(shí)物二自由度彈性機械腿上進行動力學樸型參數辨識,驗證了此(cǐ)框架的有效性。

       2.介紹(shào)了基於凸優化的(de)時間最優軌跡規(guī)劃方法,通過(guò)在此凸問題的目標亟數中添加代表力矩(jǔ)變化率的(de)代價和代表能量消耗(hào)的代價,使得規(guī)劃出的(de)軌跡在兼(jiān)顧時間較優的情況(kuàng)下更加便於機械臂實現,並(bìng)針(zhēn)對六自由度王業機械臂IRB120,驗證了此算法的有效性。

       3.根據得到(dào)的(de)時(shí)間(jiān)最(zuì)優軌跡,采用動患規劃算(suàn)法求解給定運動時(shí)間的(de)能量最優(yōu)軌跡,在實驗過程中借助了ABB麽司推出的工業機械臂仿真軟件,通過對(duì)比針對同一(yī)條路徑在仿真軟件中的軌跡規劃結果、時間最優軌跡(jì)規劃結果和給定運動時間的能量最優軌跡規劃結果,這王者的(de)耗能情況,驗化了本文給出的采用動態規(guī)劃算法的給定運動時間能量最優軌跡規劃的有效性。

       5.2展望

       從現在的研究情況來(lái)看,未來還有很多事要(yào)做。本(běn)小節對(duì)未來的工作提出(chū)W下幾點展望;

       1.在第吉章中介紹(shào)的代表時間最優軌跡規劃的凸問題中,本文在(zài)目標函數中添加代表為矩變化率的代價和代表能量消(xiāo)耗的代價,並且在(zài)代價(jià)之前分別乘W了權(quán)重Ai和義2。當權重Ai較大時表示規劃近似(sì)時間最優執跡更偏向於減(jiǎn)小(xiǎo)為矩(jǔ)變化率,而當(dāng)權重乂2較(jiào)大時表示規劃近似時間最優軌跡夏偏(piān)向於減小能量消耗。那(nà)麽權重Ai和A2分別取什麽樣的(de)值是才能得(dé)到更好的軌跡(jì)這個問題是值得進行進一步研(yán)究的(de)。

       2.至今為止本文使用(yòng)機械(xiè)臂(bì)動為學橫型都是用來做軌跡規劃的,而使用動力學(xué)棋型做軌跡跟蹤也是一個很(hěn)重要的方向,這方麵的研究可W提高機(jī)械臂實際使用中的運動精度。

       3.在實(shí)際工(gōng)業(yè)生產過程中,通常都是(shì)實行(háng)流水線作業(yè)的,而每個機械臂都會承擔特定生產任務,然後便是不斷的重複(fù)執(zhí)行。那麽對於一個機械(xiè)臂臣給定一條指定路徑,通過時間最優(yōu)軌跡規劃方法可(kě)以得到此機械臂執行此任務(wù)的最短時(shí)間,就(jiù)可W將這個(gè)最短時間反饋給上層工廠作業調(diào)度係統,那麽(me)作(zuò)業調度係統就可W獲得所有機械(xiè)臂完成其任務的最短時間(jiān),經過統籌規劃再給每個機械臂(bì)設定其真正完成任務的時(shí)間(jiān),這(zhè)時候就可W使用給定運動(dòng)時間的能(néng)量最優軌跡規劃方法規(guī)劃運動軌跡。那麽如何設計這個(gè)作業調(diào)度係統(tǒng)將是個有趣的問題。
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