导读:本文包含了多移动机械臂系统论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:移动机械臂,轨迹规划,B样条曲线,NSGA-II
多移动机械臂系统论文文献综述
陆佳皓[1]（2019）在《移动机械臂的运动规划和控制系统研究》一文中研究指出随着社会的进步和科学技术的迅速发展,工业生产对自动化的需求不断增加,机器人应运而生,大大提高了生产效率。工业机械臂具有灵活的操作性,在各行各业得到了广泛的普及。移动机械臂指的是机械臂和移动机器人共同组合而成的机器人系统,同时具备移动机器人的移动性和机械臂的操作性,不但扩展了机械臂的操作空间还能应对复杂的工作环境。因此,研究移动机械臂运动规划和控制系统具有非常重要的理论和实践价值。本文基于课题组研发的JNPF-4WD-02移动机器人进行移动机械臂的搭建,研究移动机械臂运动学建模、运动控制、路径和轨迹规划、控制系统软件和硬件开发等内容,并基于CoDeSys平台开发了一套移动机械臂软件系统。首先分析了移动机械臂的运动学。分别对埃夫特ER3A-C60机械臂和JNPF-4WD-02移动机器人进行数学建模,建立了机械臂各关节坐标的转换关系,对机械臂正逆运动学进行求解验证;将移动机械臂作为一个整体进行运动学分析,并根据移动机械臂冗余运动学模型,以优化移动机器人终点姿态为目的进行逆运动学求解。其次对移动机械臂的操作机构进行轨迹规划研究,研究了机械臂关节空间内多项式轨迹插值和抛物线过渡的线性插值算法,笛卡尔空间中直线和圆弧基本轨迹和姿态规划以及加减速规划研究。然后为提高工作空间执行任务轨迹的效率和稳定性,提出了一种机械臂关节空间最优轨迹优化方法,采用具有局部可控性的5次B样条函数对关节空间轨迹进行插值,以执行轨迹的时间和关节冲击作为优化目标,采用NSGA-II算法实现了优化并在MATLAB下进行了仿真验证。最后,研究JNPF-4WD-02移动机器人的控制系统结构、硬件和软件系统,在JNPF-4WD-02移动机器人基础上搭建移动机械臂硬件系统,在PC端CoDeSys开发环境下进行模块化开发,以支持CoDeSys Runtime框架的嵌入式软PLC控制器作为上位机,设计运动控制软件实现机械臂运动控制,并对完成的移动机械臂基本功能进行了实验验证。本文以移动机械臂作为研究对象,对移动机械臂运动学建模、运动控制、路径和轨迹规划、控制系统软硬件开发等内容进行研究,设计了移动机械臂硬件结构并开发了移动机械臂控制系统。实验结果表明,本文所设计和搭建的移动机械臂能稳定运行并能完成基本任务,所开发的控制软件能够较好的实现对移动机械臂的控制。(本文来源于《江南大学》期刊2019-06-01）
夏志伟[2]（2019）在《移动机械臂目标抓取轨迹规划与控制系统设计》一文中研究指出随着工业化的进一步发展和机器人技术应用领域的扩展,固定在某一位置的机械臂已经无法满足新的需求。在很多非结构化的工作环境中,基座固定的机械臂无法很好的完成任务,这个时候就需要机械臂具有可移动性,移动机械臂就可以满足这一需求。移动机械臂通常是由机械臂和移动平台组成,它结合了机械臂的可操作性和移动平台的可移动性,使得机器人的操作空间得到而极大地提高。本文设计的移动机械臂,由一个全向移动小车搭载一条七自由度机械臂手臂组成,主要研究内容如下:首先,进行移动机械臂系统的总体设计。根据机械臂的性能要求设计了七自由度机械臂的总体结构,对关键部件进行了选型,此外还介绍了移动平台的主要性能指标以及视觉系统设计方案。其次,对移动机械臂进行运动学分析。分别建立了七自由度机械臂和移动平台的数学模型。对于机械臂,借助Matlab的工具箱建立了机械臂的仿真模型,使用蒙特卡洛法对机械臂的工作空间进行了仿真。另外,还着重讨论了基于臂角参数的数值解法求解机械臂的运动学逆解,该方法相对于常见的几何法求解,能够在考虑关节极限的情况下求得所有可行解。然后,研究机械臂目标抓取轨迹规划。分别介绍了关节空间的轨迹规划方法和笛卡尔空间的轨迹规划方法。对于关节空间轨迹规划,介绍了多项式插值法和PVT插值法。对于笛卡尔空间的轨迹规划,分析了空间中直线插补和圆弧插补方法并分别进行了插值实验。由于七自由度具有自运动特性,还介绍了机械臂自运动场插补原理并进行了自运动插补实验。对于机械臂抓取过程中的避障问题,介绍了RRT算法及其改进方法,并分别进行了仿真实验对比分析。最后,搭建基于ROS的机械臂仿真环境,并进行机械臂的避障算法仿真实验,验证了RRT算法及其改进算法的可行性。进行了视觉系统的标定,包括深度相机的标定和手眼系统的标定,最后开发移动机械臂的上位机软件,实现移动机械臂的识别抓取功能,并进行了相关实验。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2019-01-01）
周嘉俊[3]（2018）在《移动机械臂系统在仓储领域中的应用及仿真》一文中研究指出在仓储领域,货物种类繁多,导致分拣和运输困难。仓储智能化一直是企业追求的,对自动化装备的研发逐渐成为重点。在众多自动化装备中,移动机械臂因其作业范围广的优点得到了广泛应用。本文针对现有移动机械臂人工操作繁琐、功能单一、半自主与控制无人机的问题,研制了一款面向自主作业的移动机械臂。可以应用于商城仓库、医药仓库或其他仓库中,进行货物的分拣和运输。主要完成以下工作:1、分析了国内外现有的面向仓储领域的自动化设备应用现状,总结出了移动机械臂在仓储领域中应用的必要性和意义。2、根据应用场合确定了移动机械臂的设计指标,进行了结构设计,硬件系统设计和软件系统设计。3、为了进一步增强机械臂的人机交互性,设计了一套基于ROS的多模态交互节点系统,可以采用多种方式对机器人进行命令下达和运动控制。4、为了验证机械臂结构的正确性,建立了六自由度机械臂的连杆模型,利用D-H参数法对正运动学进行了分析,获得了作业空间,通过对矩阵求逆得到了机械臂的逆解。并在Matlab中对机械臂的正逆运动学进行了仿真分析。5、为了对机械臂自主过程进行研究,基于Moveit!搭建了移动机械臂的仿真平台,利用运动规划算法PRM实现了机械臂的自主作业。通过相关实验仿真验证了该系统的可靠性。(本文来源于《浙江工业大学》期刊2018-06-01）
杨明江[4]（2018）在《移动机械臂在未知环境下的运动规划应用系统》一文中研究指出近年来,随着电子商务高速发展带来的物流业务大量攀升,智能化物流装备在提高效率方面已显现出不可替代的优势,智能型搬运装备已经成为物流行业必不可缺的使用工具。随着机器人在物流行业的引入大家发现机器人与人类最大的区别就在于对环境的感知,即便近几年人工智能在不断发展,但机器人对于环境的感知程度依然很弱。一旦环境突变,非常有可能造成机器人大面积瘫痪,甚至引发工厂安全事故。仓储场景的不确定性和多样性要求作为搬运装备的移动机械臂具有更好的环境感知和避障运动规划能力。为此本文围绕在未知环境下识别抓取物体,并将其准确放置到指定位置为任务背景,研究基于叁维视觉传感器的工作场景离散化模型构建和基于构建模型下的机械臂避障运动规划,并在RRT*的基础上提出了一种快速收敛的快速RRT*算法,实现障碍环境的实时建模以及机械臂无碰抓取轨迹规划。主要工作如下:1,搭建移动机械臂硬件平台,本文利用工业机械臂和移动机器人以及RGB-D视觉传感器搭建了移动机械臂系统,将视觉传感器安装在整个移动平台的背部作为环境感知传感器。然后对整个移动机械臂进行运动学建模分析,推导出机械臂与移动平台在机器人坐标系中的对应位置关系。2,利用视觉传感器构建障碍场景模型,首先使用机器人手眼标定算法对视觉传感器进行标定,得到相机相对于机器人的坐标转换关系,然后通过搭建在移动平台背后的视觉传感器,获取整个场景点云数据,以标定结果为叁维转换关系将点云数据转换到机器人坐标系下,最后对点云数据进行栅格化,得到工作场景的离散化模型,作为机械臂运动规划的障碍空间。3,基于随机采样的算法对机械臂进行运动规划,本文使用了在RRT*规划算法的基础上提出的快速RRT*算法进行规划实验,提高了RRT*算法在路径优化的迭代速度。在Gazebo中搭建移动机械臂的仿真平台,仿真环境内添加已知障碍物,验证了改进的规划算法能够得到避障运动轨迹,然后添加未知障碍物,通过视觉传感器获得的栅格化模型,验证规划了算法能够得到避障运动轨迹。4,完成真实运功规划实验,当整个移动机械臂到达未知工作场景后,利用图像处理算法得到目标物体的叁维姿态,然后通过视觉传感器得到障碍空间模型,最后使用ROS机器人运动控制接口驱动机械臂,按照规划的轨迹完成避障运动。实现未知环境下移动机械臂运动规划,完成抓取放置操作实验,实验结果验证了本文构建的系统是可行的。(本文来源于《广东工业大学》期刊2018-06-01）
张来智[5]（2018）在《基于嵌入式Linux的移动机械臂控制系统设计》一文中研究指出随着社会的发展,劳动力成本越来越高,机器人作为一种可替代人生产作业的产品逐渐开始走进人类生活,21世纪机器人呈现飞速的发展,各类机器人得到开发与研制,被广泛应用于工业生产、航空航天、医疗卫生、家庭服务、教育交流等行业,促进了人类社会的发展。服务机器人作为最靠近人类的一类机器人,具有重大的研究价值。服务机器人中应用最广泛的的是移动机器人,一般由移动平台搭载一个或两个机械臂组成。本文设计的移动服务机器人,移动平台采用四轮全向移动车,可以实现任意方向的移动,相较与普通移动平台运动更加灵活。机械臂采用模块化的七自由度机械臂,机械臂的控制系统集成与关节模块内部,机械臂更加简洁,可方便进行扩展。主要研究内容如下:首先,进行移动机械臂系统结构的总体设计。移动平台选择基于MECNUM轮的全向移动平台,根据移动平台负载选择MECNUM轮和驱动电机。机械臂结构的设计,采用七个旋转关节组成的冗余七自由度模块化机械臂。设计了模块化关节,在关节中安装伺服驱动器,行星齿轮减速机构,制动器和传感器,由标准的模块化关节组建机械臂。其次,进行移动机械臂系统的运动学分析。对移动平台和七自由度机械臂建立数学运动模型。通过几何法与代数法建立了机械臂的运动学模型,在Matlab中建立了机械臂的仿真模型,使用模特卡洛法仿真出机械臂的工作空间。最后进行逆运动学求解并验证逆运动学的正确性。然后,进行移动机械臂控制系统的设计。系统控制方案选择,机械臂的控制方式选择基于CAN总线的分布式控制,上位机作为CAN总线主节点,各关节控制器作为从节点,实现机械臂实时控制;移动平台的控制通过串口总线控制。对移动机械臂控制系统了进行硬件设计和软件设计。最后,进行移动机械臂的运动规划。介绍移动机械臂的运动控制方式,对机械臂进行了任务空间的轨迹规划,首先设计任务空间的规划算法,在任务空间设计两种实验,直线轨迹实验与圆弧轨迹实验,验证了轨迹规划算法的正确。对于移动平台实现平台的点到点控制,通过抓取实验验证移动机械臂控制系统的完整性。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2018-01-01）
罗特（ABIA,COROT,LEDZILVA,PAUREL）[6]（2017）在《自主移动机械臂控制系统的设计及仿真》一文中研究指出在当今的生产生活中,移动机械臂凭借其灵活的操作能力,广阔的应用领域以及强大的功能引起了国内外研究学者的广泛关注。由于移动机械臂系统是典型的高度非线性、强耦合的动力学系统,加上其动力学模型中存在的不确定性,对其设计与控制提出了很高的要求。现有文献对于移动机械臂的研究成果大都集中在移动机械臂的运动控制方面,移动机械臂系统的稳定性及抗干扰性还未得到很好的解决。因此,本文针对移动机械臂的控制系统进行了设计,使得移动机械臂具有较好的稳定性和抗干扰性。首先,分析了具有二级倒立摆特性的移动机械臂机械结构,得到机械臂在平衡点附近具有的运动特性。接着采用能量守恒,动能定理等方法确定移动机械臂的动力学模型。进而,基于拉格朗日建模方法,得到移动机械臂的数学模型。最后考虑在测量变量的过程物质及信号的传递因素的影响,得到具有时滞的移动机械臂线性数学模型。针对移动机械臂的线性数学模型,本文基于D-分割法及Hermite-Bielher推广定理设计了低阶控制器,实现移动机械臂快速达到稳定。针对PD控制器的设计,基于D-分割法及Hermite-Bielher推广定理,给出了两种确定PD控制器稳定域的设计方法。首先,获得比例控制参数的最大可允许稳定范围,然后遍历所获得的比例控制参数稳定范围,基于Hermite-Bielher推广定理,给出不同比例控制参数值所对应的微分参数的稳定范围。但该方法计算量较大。为了减小计算量,又进一步基于D-分割法直接确定了PD控制器的稳定域。只要在稳定域中选择控制参数,均能保证移动机械臂的末端是稳定的。针对PID控制器的设计,应用Hermite-Bielher推广定理给出了PID控制器参数稳定集。基于所获得的PID控制器参数稳定集,根据H无穷性能指标对控制参数进行优化。优化后的PID控制参数能够保证移动机械臂的末端在短时间内达到稳定状态,具有较好的稳定性能。移动机械臂在实际应用中不可避免地受到外界的扰动。为了保证移动机械臂在有外界扰动时也能维持稳定,本文在已设计的低阶控制器的基础上,提出了具有干扰观测器的二自由度控制结构。控制器由内环控制器和外环控制器组成。其中,内环控制器(干扰观测器)的主要目的是抑制来自外界环境的干扰,提高移动机械臂系统参数变动和不确定性的鲁棒性;而外环控制器(低阶控制器)的目的是实现期望的目标轨迹跟踪性能。通过两类控制器的协作控制使得移动机械臂在保证稳定性的情况下具有良好的鲁棒性。本文给出的具有二级倒立摆特性的移动机械臂控制系统设计方法,为实际应用中具有不同功能的移动机械臂稳定性的控制提供了理论基础。(本文来源于《浙江工业大学》期刊2017-05-03）
毛胜磊[7]（2016）在《移动机械臂人机交互系统研究》一文中研究指出随着机器人技术的不断发展,面向各行业的机器人不断涌现。现实生活中,要想移动机器人完成各种作业任务,完成类似于人的工作,灵活的作业臂是必不可少的。移动机械臂平台使机械臂具有了更高的运动冗余性和更为广阔的工作空间,通过机械臂的协调作业和移动底盘的运动,机器人可以在复杂的环境中代替操作人员工作,移动机械臂平台将会是机器人的一个重要发展方向,近年来在爆炸物或危化品处置、救援救灾、移动仓储、工业生产线等多个领域得到了越来越广泛的应用。移动机械臂平台一般是由一个运动平台以及搭载在其上的关节或连杆式机械臂组成,移动平台的2-3个自由度加上机械臂的4-6个自由度,其操作与控制是一个复杂的过程。传统的控制台操作方式对操作员具有很高的要求,需要经过长时间训练才能熟练掌握,从而给这类机器人的推广应用带来了负面的影响。因此,如何能够采用自然、高效的方式实现多自由度移动机械臂精准、便捷的操作与控制,是一个值得研究的关键技术问题。本课题中针对与移动机械臂平台的多自由度复杂交互的特点,采用了穿戴式的设备MYO和3DMouse与移动机械臂平台进行交互,充分考虑作业人员操作便捷性与直观性的同时发挥机器人自主特性的,快速完成作业任务,提高作业效率。针对于课题的方法提出,本文从以下方面进行了研究：针对课题采用的履带式移动平台作为移动机械臂平台的移动底盘,建立履带式机器人的运动学模型,规划机器人的控制方式并规划其人机交互方式；基于课题中选用的六自由度关节型机械臂,建立其运动学模型,并其对正、逆运动学分析、仿真和验证,为人机交互的实现奠定理论基础。课题中本文选用提出一种基于穿戴式设备和便携设备组合的移动机械臂平台自然交互技术,通过人的智能决策能力对机器人的闭环控制补偿,实现对目标物体的准确抓取,充分发挥操作人员的智能决策能力和机器人的自主能力,作业效率极大提高。既保证系统有较好的实用性和可靠性,又方便操作人员对机器人的控制。针对于课题交互方案,通过3DMouse、智能腕带MYO和机器人平台实验验证。通过对智能腕带MYO数据采集和处理,准确定义控制机器人的手势指令,便于实现对履带式移动机器人控制；通过对3DMouse的信号数据的采集和处理,测试在六自由度关节机器人平台上的方案的可行性,通过J模式和P模式分别验证与六自由度机器人交互过程中,3DMouse操作六自由度机器人的准确性和可靠性,保证课题的可行性和实用性。(本文来源于《山东大学》期刊2016-05-18）
张威[8]（2015）在《可移动机械臂系统运动规划与协调控制研究》一文中研究指出可移动机械臂系统是由可移动平台和固定在移动平台上的机械臂组成的。该系统具有可移动平台广阔的工作空间和机械臂灵活的操作性。针对该系统的研究已有很多进展,考虑到该系统是一个整体不可分割的系统,在其执行任务的过程中,移动平台与机械臂之间存在一定的运动耦合,并伴有严重的非线性,相对于个体的单独控制又要考虑到系统的协调控制问题,这就使得对其整体控制起来并非易事,对于控制算法的研究提出了更高要求。因此,研究可移动机械臂系统的运动规划与轨迹跟踪算法具有里程碑式的意义。本文以可以移动机械臂系统为研究对象,主要从理论的角度进行系统的运动规划与协调控制和轨迹跟踪控制的研究,主要研究内容如下：首先,建立可移动机械臂系统的统一的运动学和动力学模型。根据可移动机械臂系统的组成结构,针对存在非完整约束基础上建立移动平台的运动学模型,并推导出平台的动力学模型。采用拉格朗日平衡法建立可移动机械臂动力学方程,并结合非完整约束方程,建立系统统一的运动学和动力学方程。其次,本文将要进行可移动机械臂系统的运动规划与协调控制,将采用表征空间的思维模式,把移动机械臂系统的各种变量映射到表征空间中进行统一的研究。并将A星算法应用到表征空间上来,并对移动机械臂系统通过操作空间的障碍环境进行了分析。最后,针对移动机械臂系统的轨迹跟踪问题中常常存在的抖振问题,采用基于模糊增益自适应调整的滑模控制算法。仿真实验验证,采用的方法能够有效的解决常规滑模控制中存在的抖振问题,增加了控制系统的稳定性并达到了理想的效果。(本文来源于《长春工业大学》期刊2015-04-01）
吴若鸿[9]（2014）在《基于视觉信息与方位角的移动机械臂开门控制系统研究》一文中研究指出机器人自主开门控制是自动化领域中一项具有挑战性的研究课题，机器人运动中对目标识别与定位、机械臂与移动平台协调控制是自主开门控制研究中的难点。通过对自主开门控制的研究使得机器人拥有更广阔的工作空间，也极大地提升了机器人为人类服务的能力，具有重要的理论价值和实践意义。本文以移动机械臂平台为对象，将机械臂对门把手的操作和移动平台的运动控制相结合，以视觉信息和方位角作为移动机械臂的信息获取方式，对开门控制系统的实现进行了研究，设计了移动机械臂的开门控制策略，完成了移动机械臂在室内任意起始位置处的开门任务。主要研究内容和成果如下：1)采用了以颜色空间定位门把手的研究方法。由于视觉信息观测范围较广和容易采集的特性，本文采用视觉的方法对门把手进行定位。通过对图像处理中的颜色空间理论进行分析，选取HSI颜色空间进行色彩描述。采用颜色空间转换的方法将Kinect获取的门把手图像由RGB颜色空间转换到HSI颜色空间中，并在HSI颜色空间中对叁个分量H, S,I进行阈值分割，将门把手从捕获图像中分离出来。基于叁个分量H, S,I的阈值范围，在MT-A运动中对门把手进行实时捕获和定位。通过实验验证了采用HSI颜色空间模型的有效性。2)提出了将方位角控制、特征值法与深度数据相结合的门开度判断方法。首先，采用数字罗盘LP3300对MT-A的方位角度进行控制，保证MT-A的运动坐标系x m轴与门所在平面相垂直的前提条件；然后，通过选取门把手右上方的深度图像叁维坐标信息(xk, y k,z k)，采用特征值法对深度数据进行平面拟合，由拟合平面方程系数a, b, c,d可以得到门平面的法向量；最后，结合Kinect真实坐标系y k oz k平面的法向量，采用夹角计算公式对其进行解算，得到了两个法向量的夹角，即为门的开度。实验中通过采集门在开度分别为0°、30°、45°、60°情况下的深度点云数据进行分析，所得结果偏差在±5°以内，通过实验验证了所提方法的有效性。3)设计并实现了基于视觉引导的MT-A定点开门的控制策略。结合移动机械臂平台MT-A运动本体和机械臂的结构特性，选取了由机械臂末端执行器对门把手执行下压动作，进而完成开门实验的操作方式。实验初始条件为MT-A运动坐标系的xm轴与门所在平面相垂直，采用体感传感器Kinect对门把手进行实时定位，并对其在Kinect真实坐标系下进行叁维坐标(x k, y k,z k)的测量，将该坐标值通过坐标系转换到MT-A运动坐标系中，得到了MT-A运动坐标系中门把手与MT-A的距离信息。基于该距离信息引导MT-A到达门前最佳位置，通过正运动学计算五自由度机械臂各关节的转动角度，从而操纵机械臂对门把手执行下压动作，完成开门实验。通过实验验证了该控制策略的有效性。4)设计并实现了MT-A在任意起始位置条件下的开门控制策略。确定任意位置开门实验的研究重点在于对MT-A的导航控制，基于开门实验环境下的特殊要求，选取了无地图的导航方式，通过数字罗盘LP3300控制MT-A运动坐标系的x m轴与门所在平面相垂直，将Kinect真实坐标系下解算的叁维坐标(x k, y k,z k)的xk坐标值映射到MT-A的真实运动环境中，获取了MT-A与门把手之间的横向偏移距离。基于MT-A的运动特性——两轮驱动，因此选取以操作目标——门把手为引导，结合视觉信息和方位角度控制的导航方式，采用了将叁维坐标测量、方位角度控制、MT-A运动中的位置闭环相结合的方法，设计了任意起始位置的开门实验控制策略，通过实验验证了该方法的有效性。(本文来源于《武汉科技大学》期刊2014-12-01）
吴若鸿,吴怀宇,陈洋,钟锐[10]（2014）在《基于数字罗盘的移动机械臂平台开门系统研究》一文中研究指出开门研究对于拓展机器人工作环境具有重要意义。本文将体感传感器与数字罗盘引入移动机械臂平台控制系统中,利用体感传感器获取门把手的距离信息,利用数字罗盘获取平台的方位角信息,在VS2008环境下编写了基于体感传感器和数字罗盘的控制软件,使移动机械臂平台能按照正确的运动轨迹接近门把手并完成开门动作。开门实验结果表明,引入数字罗盘的开门方法提高了移动机械臂平台的开门成功率。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2014年21期）
多移动机械臂系统论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着工业化的进一步发展和机器人技术应用领域的扩展,固定在某一位置的机械臂已经无法满足新的需求。在很多非结构化的工作环境中,基座固定的机械臂无法很好的完成任务,这个时候就需要机械臂具有可移动性,移动机械臂就可以满足这一需求。移动机械臂通常是由机械臂和移动平台组成,它结合了机械臂的可操作性和移动平台的可移动性,使得机器人的操作空间得到而极大地提高。本文设计的移动机械臂,由一个全向移动小车搭载一条七自由度机械臂手臂组成,主要研究内容如下:首先,进行移动机械臂系统的总体设计。根据机械臂的性能要求设计了七自由度机械臂的总体结构,对关键部件进行了选型,此外还介绍了移动平台的主要性能指标以及视觉系统设计方案。其次,对移动机械臂进行运动学分析。分别建立了七自由度机械臂和移动平台的数学模型。对于机械臂,借助Matlab的工具箱建立了机械臂的仿真模型,使用蒙特卡洛法对机械臂的工作空间进行了仿真。另外,还着重讨论了基于臂角参数的数值解法求解机械臂的运动学逆解,该方法相对于常见的几何法求解,能够在考虑关节极限的情况下求得所有可行解。然后,研究机械臂目标抓取轨迹规划。分别介绍了关节空间的轨迹规划方法和笛卡尔空间的轨迹规划方法。对于关节空间轨迹规划,介绍了多项式插值法和PVT插值法。对于笛卡尔空间的轨迹规划,分析了空间中直线插补和圆弧插补方法并分别进行了插值实验。由于七自由度具有自运动特性,还介绍了机械臂自运动场插补原理并进行了自运动插补实验。对于机械臂抓取过程中的避障问题,介绍了RRT算法及其改进方法,并分别进行了仿真实验对比分析。最后,搭建基于ROS的机械臂仿真环境,并进行机械臂的避障算法仿真实验,验证了RRT算法及其改进算法的可行性。进行了视觉系统的标定,包括深度相机的标定和手眼系统的标定,最后开发移动机械臂的上位机软件,实现移动机械臂的识别抓取功能,并进行了相关实验。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
多移动机械臂系统论文参考文献
[1].陆佳皓.移动机械臂的运动规划和控制系统研究[D].江南大学.2019
[2].夏志伟.移动机械臂目标抓取轨迹规划与控制系统设计[D].哈尔滨工程大学.2019
[3].周嘉俊.移动机械臂系统在仓储领域中的应用及仿真[D].浙江工业大学.2018
[4].杨明江.移动机械臂在未知环境下的运动规划应用系统[D].广东工业大学.2018
[5].张来智.基于嵌入式Linux的移动机械臂控制系统设计[D].哈尔滨工程大学.2018
[6].罗特（ABIA,COROT,LEDZILVA,PAUREL）.自主移动机械臂控制系统的设计及仿真[D].浙江工业大学.2017
[7].毛胜磊.移动机械臂人机交互系统研究[D].山东大学.2016
[8].张威.可移动机械臂系统运动规划与协调控制研究[D].长春工业大学.2015
[9].吴若鸿.基于视觉信息与方位角的移动机械臂开门控制系统研究[D].武汉科技大学.2014
[10].吴若鸿,吴怀宇,陈洋,钟锐.基于数字罗盘的移动机械臂平台开门系统研究[J].科学技术与工程.2014