导读:本文包含了位置级运动规划论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:食品配料机器人,基座移动,位置误差,容错规划
位置级运动规划论文文献综述
李克讷,杨津,刘昌东,徐剑琴[1]（2019）在《食品配料机器人位置误差容错运动规划方法》一文中研究指出食品配料机器人在狭窄空间作业过程中,为灵活利用作业空间而需要移动基座,从而导致末端执行器偏离期望位置。针对该问题,提出一种基于伪逆的位置误差容错方案。根据机械臂运动过程中实时产生的位置误差来设计末端笛卡尔轨迹速度;基于伪逆求解的方法设计机械臂的运动规划方案,消除由于基座移动引起的末端执行器的位置误差;以基座可移动的四自由度机械臂为例进行MATLAB仿真试验,对比性的仿真结果验证该容错方案的有效性和可行性。(本文来源于《食品工业》期刊2019年09期）
潘建龙[2]（2018）在《多机器人协作系统运动规划及位置力协调控制研究》一文中研究指出机器人技术的进步使得机器人被越来越多应用于复杂的工业生产当中,而为了适应现代工业任务复杂性、操作智能性以及系统柔顺性的要求,将双机器人乃至多机器人协作技术引入到实际工业环境当中具有重要意义,同时也面临着需要解决规划方法、可行的控制方法和与不确定环境交互(如人机协作搬运)等问题。多机器人协作系统关键在于“协作关系”的存在,协作关系的存在集中的表现在机器人运动过程中位姿约束以及作用力约束,准确描述这种协作关系,并在协调运动过程中保持这些关系,成为实现多机器人系统运动规划与协调控制的关键。多机器人系统轨迹规划过程比单机器人复杂得多,实现各机器人轨迹的同步和协调是一项重要研究内容,同时机器人在共同操作物体的运动过程中相互间会产生接触力,环境对机器人也存在作用力,带有力控制的协调作业也成为该领域的重要研究方向。本文依托实验室多机器人协作焊接项目,开展了多机器人运动轨迹规划和位置力协调控制的研究。当前的研究与应用中的多机器人协调作业比较简单,且大部分集中在双机器人,对于初始焊接位置的布局也没有考虑。在力协调控制方面,阻抗控制在单臂控制领域取得了一些成果,但由于环境的不确定性,应用在协作机器人系统仍有较多困难。总结起来完成多机器人协作的关键技术问题和难点主要有:(1).多机器人协作系统需要根据给定的任务规划出较好的协调运动路径,既满足运动学约束和位姿约束的限制,保证各机器人轨迹同步,同时避免碰撞、奇异点等问题出现;(2).针对一些复杂的协调焊接作业任务,初始焊接位置选择的不好可能无法规划出有效的轨迹,即使不同的运动轨迹都能完成同一项任务,但机器人处于不同构型状态对机器人的灵活性有较大影响,因此有必要建立一套自动选取初始焊接位置并计算对应具有高可操作性的运动轨迹方法;(3).协作时机器人与被操作工件形成闭链连成一体,相互之间的接触必然产生作用力,以及运动位姿误差的存在使工件与工件和工件与机器人之间产生巨大内力,在此情形下如何使系统中各机器人继续保持协作关系成为关键,必须解决带有力控制的协调作业问题。首先,要实现多机器人协作,必须先规划出整个协作过程中的各机器人的运动轨迹,这是本课题的第一项研究内容。本文在分析多机器人协作时不同机器人之间的运动学关系之后,建立了多机器人协作系统数学模型,并基于此提出了多机器人协作系统的可操作度评价方法,进一步构建优化目标函数,考虑多机器人间碰撞、奇异位形等约束条件,采用遗传算法在多机器人协作空间中求取使系统全局可操作度最优的初始焊接位置,并计算出最优位置对应的各机器人运动轨迹,从而保证多机器人在整个协作过程当中保持具有较高传力和传速性能。然后,针对带有力控制的协调作业,根据机器人共同操作工件过程中机器人与工件形成闭链系统,本文对系统的静力学和动力学作了分析,研究了机器人末端与环境间位置力的阻抗模型。本文着重讨论了阻抗控制在机器人自由空间柔顺牵引和约束空间力跟踪中的应用,采用了主从搬运机器人控制架构。为满足焊接这样的工业应用中对轨迹精确度的较高要求,主从架构的优势是主机器人可以严格按照规划好的期望轨迹运动,保证轨迹不出现大的偏离,从机器人末端安装用以测量环境力反馈的六维力/力矩传感器,根据力反馈大小实时调整从机器人位置从而间接实现对末端力大小的控制。最终,为验证上述运动学规划和力协调控制方案,本文设计并开发了多机器人协作系统SolidWorks-SimMechanics联合仿真平台和基于EtherCAT总线的工业机器人运动控制物理实验平台。本文在仿真平台上实现了叁机器人协作焊接任务的轨迹规划,优化叁机器人初始焊接位置布局,和同步各机器人轨迹等工作。计算结果和实验表明本文所提出的多机器人协作轨迹计算和初始焊接位置选取改变了当前工业现场由示教及人为选定初始焊接位置的方式,改善了机器人在作业过程中的灵活性,优化了初始焊接位置布局;针对双机器人位置力协调控制,本文首先在仿真平台中模拟了双机器人协作搬运物体时协调运动与力控制实验,最终在物理实验平台上完成了双机器人协作搬运刚性物体实验,以及人与机器人协作搬运物体实验,实现了搬运过程中从机器人的轨迹动态跟踪,实验结果表明从机器人能较好跟踪主机器人运动,表现出较高的柔顺性,提高了协作过程中的安全性与稳定性,验证了相关算法的可行性和有效性,从而为实现更为复杂多机器人协作系统在实际工业领域中应用打下了基础。(本文来源于《东南大学》期刊2018-05-01）
杜滨,赵京[3]（2013）在《移动机械臂平台位置优化及运动规划》一文中研究指出针对移动机械臂执行任务时移动机械臂的平台位置对机械臂能否完成任务有较大的影响这个问题,研究了平台位置的优化。首先对机械臂的工作空间进行了分析,指出冗余度机械臂对同一个末端点的关节位形不唯一,从而无法度量机械臂的最优运动性能。然后利用机械臂关节自运动,采用可操作度指标向关节梯度方向进行投影,使机械臂的操作能力最大化,从而得到某个末端点的最大操作能力。进而根据得到的工作空间中操作能力分布,定义了相对可操作度指标,并绘制了全局操作能力图,得到了平台相对于目标对象的最佳平台位置。最后利用相对可操作度指标来启发快速搜索随机树(RRT)搜索,使机械臂在完成任务的过程中不断提高操作能力,在达到目标对象时处于最佳位形。对上述方法进行了数值仿真,结果验证了该方法的有效性。(本文来源于《高技术通讯》期刊2013年05期）
张绪平,余跃庆,胥宏[4]（2001）在《冗余度柔性机器人运动规划的末端初始位置规划法》一文中研究指出柔性机器人的运动规划是机器人领域的重要课题。本文在分析柔性机器人运动学和动力学特性的基础上 ,提出了一种有效的机器人运动规划新方法—末端初始位置法。这种方法在保证机器人末端轨迹大小、形状、方向不变的条件下 ,通过调节机器人的末端初始位置来规划机器人的关节运动 ,降低机器人末端的弹性变形运动误差。文中给出了一空间 4R柔性机器人的仿真实例 ,结果表明这一方法是简便的、有效的(本文来源于《机械科学与技术》期刊2001年06期）
位置级运动规划论文开题报告
（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：
机器人技术的进步使得机器人被越来越多应用于复杂的工业生产当中,而为了适应现代工业任务复杂性、操作智能性以及系统柔顺性的要求,将双机器人乃至多机器人协作技术引入到实际工业环境当中具有重要意义,同时也面临着需要解决规划方法、可行的控制方法和与不确定环境交互(如人机协作搬运)等问题。多机器人协作系统关键在于“协作关系”的存在,协作关系的存在集中的表现在机器人运动过程中位姿约束以及作用力约束,准确描述这种协作关系,并在协调运动过程中保持这些关系,成为实现多机器人系统运动规划与协调控制的关键。多机器人系统轨迹规划过程比单机器人复杂得多,实现各机器人轨迹的同步和协调是一项重要研究内容,同时机器人在共同操作物体的运动过程中相互间会产生接触力,环境对机器人也存在作用力,带有力控制的协调作业也成为该领域的重要研究方向。本文依托实验室多机器人协作焊接项目,开展了多机器人运动轨迹规划和位置力协调控制的研究。当前的研究与应用中的多机器人协调作业比较简单,且大部分集中在双机器人,对于初始焊接位置的布局也没有考虑。在力协调控制方面,阻抗控制在单臂控制领域取得了一些成果,但由于环境的不确定性,应用在协作机器人系统仍有较多困难。总结起来完成多机器人协作的关键技术问题和难点主要有:(1).多机器人协作系统需要根据给定的任务规划出较好的协调运动路径,既满足运动学约束和位姿约束的限制,保证各机器人轨迹同步,同时避免碰撞、奇异点等问题出现;(2).针对一些复杂的协调焊接作业任务,初始焊接位置选择的不好可能无法规划出有效的轨迹,即使不同的运动轨迹都能完成同一项任务,但机器人处于不同构型状态对机器人的灵活性有较大影响,因此有必要建立一套自动选取初始焊接位置并计算对应具有高可操作性的运动轨迹方法;(3).协作时机器人与被操作工件形成闭链连成一体,相互之间的接触必然产生作用力,以及运动位姿误差的存在使工件与工件和工件与机器人之间产生巨大内力,在此情形下如何使系统中各机器人继续保持协作关系成为关键,必须解决带有力控制的协调作业问题。首先,要实现多机器人协作,必须先规划出整个协作过程中的各机器人的运动轨迹,这是本课题的第一项研究内容。本文在分析多机器人协作时不同机器人之间的运动学关系之后,建立了多机器人协作系统数学模型,并基于此提出了多机器人协作系统的可操作度评价方法,进一步构建优化目标函数,考虑多机器人间碰撞、奇异位形等约束条件,采用遗传算法在多机器人协作空间中求取使系统全局可操作度最优的初始焊接位置,并计算出最优位置对应的各机器人运动轨迹,从而保证多机器人在整个协作过程当中保持具有较高传力和传速性能。然后,针对带有力控制的协调作业,根据机器人共同操作工件过程中机器人与工件形成闭链系统,本文对系统的静力学和动力学作了分析,研究了机器人末端与环境间位置力的阻抗模型。本文着重讨论了阻抗控制在机器人自由空间柔顺牵引和约束空间力跟踪中的应用,采用了主从搬运机器人控制架构。为满足焊接这样的工业应用中对轨迹精确度的较高要求,主从架构的优势是主机器人可以严格按照规划好的期望轨迹运动,保证轨迹不出现大的偏离,从机器人末端安装用以测量环境力反馈的六维力/力矩传感器,根据力反馈大小实时调整从机器人位置从而间接实现对末端力大小的控制。最终,为验证上述运动学规划和力协调控制方案,本文设计并开发了多机器人协作系统SolidWorks-SimMechanics联合仿真平台和基于EtherCAT总线的工业机器人运动控制物理实验平台。本文在仿真平台上实现了叁机器人协作焊接任务的轨迹规划,优化叁机器人初始焊接位置布局,和同步各机器人轨迹等工作。计算结果和实验表明本文所提出的多机器人协作轨迹计算和初始焊接位置选取改变了当前工业现场由示教及人为选定初始焊接位置的方式,改善了机器人在作业过程中的灵活性,优化了初始焊接位置布局;针对双机器人位置力协调控制,本文首先在仿真平台中模拟了双机器人协作搬运物体时协调运动与力控制实验,最终在物理实验平台上完成了双机器人协作搬运刚性物体实验,以及人与机器人协作搬运物体实验,实现了搬运过程中从机器人的轨迹动态跟踪,实验结果表明从机器人能较好跟踪主机器人运动,表现出较高的柔顺性,提高了协作过程中的安全性与稳定性,验证了相关算法的可行性和有效性,从而为实现更为复杂多机器人协作系统在实际工业领域中应用打下了基础。
（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。
位置级运动规划论文参考文献
[1].李克讷,杨津,刘昌东,徐剑琴.食品配料机器人位置误差容错运动规划方法[J].食品工业.2019
[2].潘建龙.多机器人协作系统运动规划及位置力协调控制研究[D].东南大学.2018
[3].杜滨,赵京.移动机械臂平台位置优化及运动规划[J].高技术通讯.2013
[4].张绪平,余跃庆,胥宏.冗余度柔性机器人运动规划的末端初始位置规划法[J].机械科学与技术.2001