工业码垛机器人运动学与轨迹插值算法研究

曹成涛^1,2，许伦辉²，孙永嘉³，赵雪⁴

1. 广东交通职业技术学院智能交通工程技术应用中心2. 华南理工大学土木与交通学院3. 东北大学信息工程学院4. 沈阳防锈包装材料有限公司

摘 要：针对码垛机器人运动控制和实际应用问题,对码垛机器人运动学与轨迹插值进行了深入的研究。首先利用码垛机器人平行四边形结构特点,建立了连杆相互之间的坐标系,进行了正运动学描述。其次利用了位姿分离法简化了运动学方程,同时使用牛顿迭代法解决了运动学反解的问题。再次,对四自由度码垛机器人进行了数据采集分析,验证了牛顿迭代法解决运动学的正确性。最后,讨论了散乱节点插值算法在机器人轨迹规划中的应用,利用该算法对机器人路径轨迹进行插值以使得机器人运动轨迹更为平滑。实验结果表明,牛顿迭代运动学算法和散乱点插值算法具有很好的鲁棒性,对于机器人的精确运动和动力学控制有着重要的意义。

关键词：工业机器人;码垛机器人;插值;牛顿法;