關節(jié)鎖定情況下冗余機器人運動規(guī)劃及基于dSPACE的并行實現.pdf

1、該文研究了冗余機器人在關節(jié)鎖定情況下的在線軌跡規(guī)劃算法,使機器人在運動中根據各個關節(jié)的運行故障情況實時地調整各個關節(jié)的運動軌跡,從而達到使機器人準確跟蹤末端位移的目的.指出了將奇異值解耦法應用到有關節(jié)發(fā)生鎖定下的機器人軌跡規(guī)劃存在的問題,提出通過提高關節(jié)鎖定后機器人的靈活度來解決機器人關節(jié)鎖定后由于靈活度過低而造成的不可控問題.在對幾種常見的衡量機器人靈活度標準進行分析后,介紹了相應的幾種衡量關節(jié)鎖定后的機器人靈活度標準,并在對其進行分

2、析和比較之后介紹了一種計算簡單的軌跡規(guī)劃算法,解決了計算復雜問題,使其適合于在線計算.分別對四自由度連桿機器人和實驗室的平面四自由度宏-微機器人進行了仿真和實驗研究,取得了令人滿意的效果,證明了算法的有效性.針對將奇異值解耦法用于求解關節(jié)鎖定下冗余機器人逆運動學時存在的計算復雜、不適合于在線計算問題,介紹了關節(jié)鎖定下的機器人逆運動學的一種并行計算結構,在充分挖掘奇異值解耦法中存在的并行計算特性同時,又盡量減少參加并行計算的處理器數目,提

3、高各處理器的利用率,使其適合于實時計算.在dSPACE控制平臺上搭建了機器人實時仿真系統(tǒng),對平面四自由度連桿機器人在關節(jié)鎖定下的機器人逆運動學進行了實時并行仿真研究,取得了令人滿意的效果,驗證了并行處理結構的有效性.該文還研究了機器人并行處理問題,介紹了一種基于啟發(fā)式群聚算法的機器人全局任務調度策略.在進行任務劃分階段,按能否使總的運行時間縮短來進行各個子任務間的聚合,使得聚合后的各個子任務粒度和相互之間的通訊量達到一種優(yōu)化狀態(tài),以在任