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题名	基于动作基元的机械臂作业路径规划研究
作者	杨大庆
答辩日期	2021-05-21
授予单位	中国科学院沈阳自动化研究所
授予地点	沈阳
导师	谷侃锋
关键词	机械臂 动态运动基元 路径规划
学位名称	专业学位硕士
其他题名	Research on manipulator operation path planning based on action primitives
学位专业	机械工程
英文摘要	将人从劳动中解放出来一直是时代发展的目标，机器人便是在这个背景之下诞生。随着社会的快速发展物质生活的极大丰富，推动现代生产制造业逐步转型升级，小批量、多样化产品成为主流，工业机械臂的生产环境随之复杂多变，因此需要机械臂有更多的智能化，同时随着场地成本增加，机械臂需要适应越来越小的工作空间，机械臂的路径规划难度越来越大，对机械臂的灵活性提出了更高的要求。传统的工业机器人通过示教编程、离线编程方式对路径进行规划，对操作人员专业背景有很高的要求，路径规划效率低，不能满足工业化生产的需求，如何快速有效生成机械臂的末端运动路径，适应狭小工作环境成为机械臂路径规划重点研究问题之一。本文在分析传统机械臂路径规划算法基础之上，重点研究基于RRT算法的改进，使机械臂适应狭小工作环境，同时对动态动作基元理论进行研究，将其与机械臂作业路径规划相结合，设计基于动作基元的机械臂作业路径规划框架，提高工业机械臂路径规划效率，并在ROS机器人操作系统下搭建仿真实验平台，验证路径规划框架的适用性。首先利用D-H参数法建立机械臂运动学模型，分析研究机械臂的运动学与逆运动学。在此基础之上，为使机械臂适应狭小操作空间环境，在RRT算法的基础上进行改进，获得机械臂笛卡尔空间下的较短路径，满足狭小空间下机械臂作业要求。最后基于动态运动基元设计机械臂作业路径规划框架，在ROS机器人操作系统环境下，设计双臂机器人搬运操作、装配作业仿真实验，验证基于动态动作基元的路径规划框架的可行性，实验结果表明，基于动作基元的机械臂作业路径规划框架提高了路径规划效率。
语种	中文
产权排序	1
页码	68页
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.sia.cn/handle/173321/28985]
专题	沈阳自动化研究所_其他
作者单位	中国科学院沈阳自动化研究所
推荐引用方式 GB/T 7714	杨大庆. 基于动作基元的机械臂作业路径规划研究[D]. 沈阳. 中国科学院沈阳自动化研究所. 2021.

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