The invention discloses a method for optimizing the joint space trajectory of a surface modification robot, which comprises the following steps: S1: establishing a surface modification robot model; S2: determining the surface modification trajectory parameters, wherein the surface modification trajectory parameters include the trajectory of the surface modification, the speed of the surface modification and the time length of the surface modification. S 3: Trajectory points are sampled and reference points are selected at equal intervals on the trajectory of surface modification; S 4: The set of joint acceleration solutions of surface modification robot is obtained by inverse kinematics solution according to the selected reference points; S 5: According to the set of joint acceleration solutions of surface modification robot, the machine is solved by genetic algorithm. The optimal solution of human joint acceleration.
【技术实现步骤摘要】
一种表面改性机器人关节空间轨迹优化的方法
本专利技术涉及表面改性机器人对材料表面改性的领域,尤其涉及一种表面改性机器人关节空间轨迹优化的方法。
技术介绍
在实际表面改性工作过程中,表面改性机器人工作基面上的轨迹已知,所以表面改性机器人的轨迹规划主要是针对关节空间中的轨迹规划,以使机器人的末端运动轨迹与已知的工作基面轨迹相吻合。关节空间中的轨迹规划针对表面改性机器人的每一个运动关节选取一定的关节位置点,一般包含起始点、终点和中间点,然后通过构造光滑函数来连接这些点,以描述每个关节的运动情况。由于表面改性机器人的冗余特性,其在关节空间有无数多个优化逆解,使得表面改性机器人关节空间运动特性非常复杂,所以表面改性机器人末端的运动路径很难描述。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种表面改性机器人关节空间轨迹优化的方法,其能够提高表面改性机器人关节空间运动的稳定性和末端执行器运动的准确性。为解决上述问题,本专利技术的技术方案为:一种表面改性机器人关节空间轨迹优化的方法,包括以下步骤;S1:建立表面改性机器人模型;S2:确定表面改性轨迹参数,其中,所述表面改性轨迹参数包括表面改性的轨迹、表面改性的速度以及表面改性的时间长度;S3:轨迹点采样,在所述表面改性的轨迹上等时间间隔选取参考点;S4:根据选取的所述参考点进行逆运动学求解,得到所述表面改性机器人的关节加速度解的集合;S5:根据所述表面改性机器人的关节加速度解的集合,使用遗传算法求出所述机器人的关节加速度的最优解。根据本专利技术一实施例,所述步骤S5包括,S51:确认基因的编码方式,将所述关节加速度解的浮点 ...
【技术保护点】
1.一种表面改性机器人关节空间轨迹优化的方法,其特征在于,包括以下步骤;S1:建立表面改性机器人模型;S2:确定表面改性轨迹参数,其中,所述表面改性轨迹参数包括表面改性的轨迹、表面改性的速度以及表面改性的时间长度;S3:轨迹点采样,在所述表面改性的轨迹上等时间间隔选取参考点;S4:根据选取的所述参考点进行逆运动学求解,得到所述表面改性机器人的关节加速度解的集合;S5:根据所述表面改性机器人的关节加速度解的集合,使用遗传算法求出所述机器人的关节加速度的最优解。
【技术特征摘要】
1.一种表面改性机器人关节空间轨迹优化的方法,其特征在于,包括以下步骤;S1:建立表面改性机器人模型;S2:确定表面改性轨迹参数,其中,所述表面改性轨迹参数包括表面改性的轨迹、表面改性的速度以及表面改性的时间长度;S3:轨迹点采样,在所述表面改性的轨迹上等时间间隔选取参考点;S4:根据选取的所述参考点进行逆运动学求解,得到所述表面改性机器人的关节加速度解的集合;S5:根据所述表面改性机器人的关节加速度解的集合,使用遗传算法求出所述机器人的关节加速度的最优解。2.如权利要求1所述表面改性机器人关节空间轨迹优化的方法,其特征在于,所述步骤S5包括,S51:确认基因的编码方式,将所述关节加速度解的浮点数形式变为二进制形式,根据加速度约束以及所述表面改性机器人的性能约束得到所述表面改性机器人的各个关节的加速度值的允许范围[ai,bi],设相应的精度为ki,根据下式确定所述遗传算法中的基因中的所述各个关节对应的加速度二进制串的长度ni,其中,1≤i≤itotal,i为所述表面改性机器人的关节的编号,itotal为所述表面改性机器人的关节的总数;所有关节的加速度组成变量所述变量对应的二进制串总的长度为一个染色体的长度,见下式:所述变量对应的二进制串就构成了一个个体的完整染色体;相应的解码就是将上述过程反向操作;其中,为编号为i的关节的加速度值;S52:初始化种群,对每个所述关节随机选取相应允许范围内的加速度值,然后对选取的每个所述关节的加速度值进行组合,形成多个个体样本,组成种群,所述种群作为遗传算法的训练数据;S53:分别对所述种群中的每个个体样本以及经所述遗传算法训练之后得到的个体进行轨迹拟合,得到拟合曲线;所述轨迹拟合的时间长度等于所述表面改性的时间长度;选取若干不同时间点对应的拟合曲...
【专利技术属性】
技术研发人员:温贻芳,杨扬,徐朋,丁琳,
申请(专利权)人:苏州工业职业技术学院,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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