基于PSO非均匀样条插值的混合结构柔性臂抑振轨迹规划

龙腾，李恩，杨国栋，杨磊，范俊峰，梁自泽

中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室中国科学院大学人工智能技术学院

摘 要：柔性臂广泛应用于核工业、建筑业、太空探索等领域,但由于自身刚度低、大挠度、低阻尼等特点,其末端易产生振动且难以在短时间内消除.对此,研究一种具有一个旋转关节和一个伸缩关节的混合结构柔性臂的抑振轨迹规划方法.通过对其结构分解和刚柔部分分解,建立动力学和运动学模型.为了提高算法效率,引入权重因子,构造映射函数,选取非均匀插值点,采用粒子群算法(PSO)优化插值点位置增量,利用3次样条插值拟合优化后的轨迹函数.最后,通过设计混合柔性臂的控制系统,验证所提出抑振轨迹规划方法的有效性.

关键词：混合结构柔性臂;动力学模型;抑振轨迹规划;非均匀样条插值;粒子群算法;