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考虑振动抑制的多冗余度特种操作机器人轨迹优化方法
学兔兔
第 48卷第 l期 机 械 工 程 学 报 v01．48 NO．1
2012年 1月 JOURNALOFMECHANICALENGINEERING Jan． 2012
DoI：l0．3901，JME．2012．O1．013
考虑振动抑制的多冗余度特种操作
机器人轨迹优化方法木
邵君奕 张传清 刘 召 陈 恳1,2
(1．清华大学精密仪器与机械学系 北京 100084；
2．清华大学摩擦学国家重点实验室 北京 100084)
摘要：为了实现复杂曲管内曲面的自动化喷涂作业，设计多自由度的冗余度特种操作机器人。而多冗余度机器人系统刚度低，
使得机器人在喷涂作业过程中出现振动，末端轨迹跟踪误差加大，降低了涂层质量。为此，通过分析冗余度机器人带有弹性
变形影响的动力学方程，提出一种利用冗余 自由度对机器人关节空间作业轨迹进行优化的新方法，实现了机器人在作业过程
中的振动抑制，并且满足复杂三维工作空间约束。在试验中应用此方法，机器人在运动过程中既满足复杂的工作约束，同时
减少了末端的振动，实现了振动抑制，证明了该优化方法的有效性。
关键词：冗余度机器人 振动抑制 轨迹优化
中图分类号：TP242
najectoryOptimizationMethodofSpecialOperation
RedundantRobotforVibrationSuppression
SHAOJunyi ZHANG Chuanqing LIUZhao CHENKen ’
(1．DepartmentofPrecisionInstrumentandMechanology,TsinghuaUniversity,Beijing100084；
2．StateKeyLaboratoryofTribology,TsinghuaUniversiyt,Beijing100084)
Abstract：Aredundantrobotisdesignedtoachieveautomaticinnersurfacesprayingoperationforbentpipe．Sincethelow system
stiffnessofhteredundantrobot，vibrationsOCCUrduringhtesprayingprocess，whichincreaseterminaltrackingerrornadinfluecehte
qualityofhtecoating．Tothisend，htisarticlebuildsdynamicequationsofredundantrobotwiht htenifluenceofelasticdeformation
nadproposesatrajectoryoptimizationmehtod，whichCna optimizehtejointstrajectorytoreducevibrationsnadsatisfyworkspace
constraints．Intheexperiments，ashtetrajectorysatisyfthecomplexwork-spaceconstraints，htevibrationsissuppressedbyusinghte
optimizationtrajectoryplanningmehtod．Thus，hteeffectivenessofhtetrajectoryoptimizationmehtodisproved．
Keywords：Redundnatrobot’Vibrationsuppression Trajectoryoptimization
应狭长工作空间约束同时完成相应的喷涂作业。
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