一种搜索Delta机器人内接圆柱体期望工作空间的方法通过确定内接圆柱体高度范围、确定给定圆心位置的内接圆最大半径、确定工作空间内最大内接圆半径及位置、确定工作空间内给定半径的内接圆柱体的高度、确定工作空间内接最大体积的圆柱体期望工作空间等方法搜索Delta机器人工作空间内的内接圆柱体期望工作空间。该形状规则的工作空间消除了实际工作空间边界上不规则凸起对机器人运动及控制造成的不利影响。本发明专利技术除可以用于圆柱形内接期望工作空间的搜索外，还可以用于其他规则内接期望工作空间的搜索。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】通过确定内接圆柱体高度范围、确定给定圆心位置的内接圆最大半径、确定工作空间内最大内接圆半径及位置、确定工作空间内给定半径的内接圆柱体的高度、确定工作空间内接最大体积的圆柱体期望工作空间等方法搜索Delta机器人工作空间内的内接圆柱体期望工作空间。该形状规则的工作空间消除了实际工作空间边界上不规则凸起对机器人运动及控制造成的不利影响。本专利技术除可以用于圆柱形内接期望工作空间的搜索外，还可以用于其他规则内接期望工作空间的搜索。【专利说明】-种搜索Delta机器人内接圆柱体期望工作空间的方法
本专利技术涉及一种搜索并联机器人内接规则工作空间的方法，特别涉及一种搜索DeIta机器人内接圆柱体工作空间的方法。
技术介绍
并联机器人是一种动平台与定平台之间通过至少两个独立运行链相连接，并且具 有两个及以上自由度的机器人。与串联机器人相比，并联机器人具有精度高、承载力大、刚 度高、结构紧凑、响应快等诸多优点，但同时具有工作空间相对较小的缺点。具有三平移自 由度的Delta机器人是一种已成功应用于医疗、食品、药品等行业的并联机器人。但Delta 机器人工作空间小，并且边界有许多不规则凸起，当机器人在边界附近运行时容易进入奇 异状态。因此，设计及控制人员往往"期望"用形状规则的"内接期望工作空间"代替原工 作空间，这对机器人的运动控制及路径规划都有重要的意义。同时确定工作空间中可容纳 规则期望工作空间的大小也可作为Delta机器人机构设计的指标，而且为了利于自动化， 应用与编程实现的数值化方法是非常有必要的。
技术实现思路
在为了使Delta远离奇异位姿从而保证其安全工作，并更加容易对其进行运动控 制及轨迹规划，本专利技术提供了一种搜索Delta工作空间中内接圆柱体期望工作空间的方 法。该方法易于编程实现。为了实现以上功能，本专利技术采用以下方法： 首先建立Delta机器人的几何模型；然后根据几何模型得到其工作空间与机器人结构 参数之间的关系表达式，并将表达式分为上下界进行参数化方程表示；接着确定Delta机 器人工作空间中所能容纳圆柱体期望工作空间的最大高度；随后，以给定圆心坐标确定工 作空间所能容纳最大圆方法为基础，找到工作空间中最大半径的内接圆，并得到确定工作 空间中所能容纳给定半径的圆柱体的最大高度的方法；最后，得到确定工作空间中所能容 纳最大体积的圆柱体期望工作空间的方法此处键入
技术实现思路
描述段落。 【专利附图】【附图说明】 图IDelta机器人结构图； 图2确定（0, 0,z)处工作空间中所能容纳最大圆； 图3搜索策略； 图4确定工作空间中所能容纳给定半径的最高圆柱体。 【具体实施方式】 本结合附图，本专利技术的工作流程如下所示： (1)建立Delta机器人及其工作空间的几何模型 附图1为Delta机器人结构模型。Delta机器人主要由定平台、动平台、电机、主动臂、 从动臂构成。固定在定平台上的三个电机分别带动三个主动臂，通过三个从动臂驱动动平 台，从而实现末端的运动。坐标系的原点位于电机与主动臂的连接点A(i=l，2, 3,下同）构 成的正三角形的中心，4由垂直于该三角形所在平面，y轴垂直于g/^所在直线并背离A， 三个坐标轴符合右手坐标系。从动臂与动平台的交点尽构成的三角形的中心屆Utl,Λ，4) 为末端执行器位置的参考点，故忍的Z坐标始终为负。坐标原点後1JZ7i的距离为/，末端执 行器参考点屆到尽的距离为e，主动臂长度从动臂长度为尽/i=A。一条呢//；.^) 构成一条单支链； 根据建立的几何模型，可以得到Delta机器人的单支链工作空间的边界表示： 【权利要求】1. 一种Delta机器人工作空间中所能容纳给定半径的最大内接圆柱体期望工作空间 搜素方法，该方法通过确定Delta机器人工作空间中所能容纳圆柱体期望工作空间的最大 高度、圆心位于（〇,〇, 3处内接圆半径、最大内接圆半径及位置等方法得到。2. -种Delta机器人工作空间中所能容纳体积最大的内接圆柱体期望工作空间搜素 方法，该方法通过确定Delta机器人工作空间中所能容纳圆柱体期望工作空间的最大高 度、圆心位于（〇,〇, 3处内接圆半径、最大内接圆半径及位置、给定半径的最大内接圆柱体 等方法得到。3. 根据权利要求1或2所述方法，其中确定Delta机器人工作空间中圆心位于（0,0, z) 处的内接圆半径的确定，主要通过随机产生园内点并通过与上下边界比较判断是否位于工 作空间内得到。4. 一种搜索函数最值的方法，该函数在给定区间内存在唯一最大（小）值，并且在最 值两侧单调，通过在区间内确定两个点，并比较两点的函数值，从而缩小区间范围。【文档编号】G05B19/19GK104483898SQ201410587370【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年10月29日 优先权日:2014年10月29日 【专利技术者】刘宏伟, 梁艳阳, 王效杰 申请人:西南科技大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种Delta机器人工作空间中所能容纳给定半径的最大内接圆柱体期望工作空间搜素方法，该方法通过确定Delta机器人工作空间中所能容纳圆柱体期望工作空间的最大高度、圆心位于(0,0,z)处内接圆半径、最大内接圆半径及位置等方法得到。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘宏伟，梁艳阳，王效杰，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
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