通用液壓機械手設(shè)計 -圓柱坐標(biāo)型【含10張CAD圖紙+PDF圖】
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機器人和電腦一體機制造
關(guān)于生成工業(yè)機器人機械手的運動
K. Kaltsoukalas, S. Makris, G. Chryssolouris
佩特雷大學(xué)實驗室制造系統(tǒng)和自動化,希臘
論文信息
文章歷史： 關(guān)鍵詞：
2013年10月17日收到初稿 路徑規(guī)劃
2014年9月19日收到修改稿 工業(yè)機器人運動
2014年10月8日通過審核 網(wǎng)格搜索
2014年10月29日網(wǎng)上資源共享
摘要
在這個研究中，提出了一個智能搜索算法定義所需的位置和工業(yè)機器人機械手的定位效應(yīng)路徑的想法。這個算法通過選擇和評估機器人的配置逐步達到所需的配置。構(gòu)造網(wǎng)格的機器人替代配置使用一組參數(shù),減少了搜索空間并減少計算時間。對于可選擇性的評價，使用多個標(biāo)準(zhǔn)，用以滿足不同的要求。替代的配置重點是給機器人的關(guān)節(jié)，主要影響末端執(zhí)行器的位置。網(wǎng)格的分辨率和尺寸參數(shù)的設(shè)置在期望輸出的基礎(chǔ)上，高分辨率通過對目標(biāo)位置只提供一些中間點用于平滑的路徑和一個粗略的估計。規(guī)劃的路徑是一系列的機器人配置。這種方法為一個沒有經(jīng)驗的程序員自動生成機器人路徑提供了方便，這能達到預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)而不必記錄中間點到目標(biāo)位置。
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介紹
近年來，由于能適應(yīng)不同的市場需求和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的變化，對柔性制造系統(tǒng)的需求日益增加。動態(tài)生產(chǎn)環(huán)境要求越來越多的裝配制造資源重新配置。自動裝配系統(tǒng)，如機器人。它們的靈活性通常被制約因為高的編程工作要求機器人軌跡調(diào)整去適應(yīng)不同的裝配單元布局。經(jīng)驗豐富的機器人程序員不得不花大量時間采用常規(guī)的編程方法優(yōu)化每一個具體的應(yīng)用機器人的路徑。一種廣泛應(yīng)用的方法是演示編程，通過順序移動機器人的每個位置并記錄中間點的位置來示教。通過機器人控制器的連接記錄點產(chǎn)生機器人的最后路徑，路徑考慮到機器人的動力學(xué)約束并通過所有的約束點。機器人的最終軌跡高度依賴記錄點和程序員各自的編程經(jīng)驗。機器人自動路徑規(guī)劃提出了一個問題，在過去的幾十年里如何實現(xiàn)移動機器人從初始到最終的位置進行的研究，主要集中在路徑規(guī)劃避障。
一種運動規(guī)劃技術(shù)是通過采樣配置空間來構(gòu)建近似的模型。在過去的幾年里，已經(jīng)有很多為基于采樣的運動規(guī)劃算法進行改善的工作在進行了。在不同的類別中分類所有的規(guī)劃者很難定義一個單一的標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)典的分離是基于路線圖規(guī)劃者和邏輯樹規(guī)劃者之間。概率路線圖路徑規(guī)劃中引入一個計算機器人無碰撞路徑的新方法。這個方法分兩個階段進行：學(xué)習(xí)和查詢。在學(xué)習(xí)階段，一個概率圖是通過生成機器人的隨機免費配置和使用一個簡單的運動規(guī)劃連接它們建設(shè)，也被稱為當(dāng)?shù)氐囊?guī)劃師。不同的方法已被用來解決各種各樣的問題，為了可變形物體的運動規(guī)劃而提出了構(gòu)建和查詢路線圖兩種不同的方法。還提出了另一個變形的技術(shù)可以應(yīng)用到生成的路徑中。介紹了障礙物的概率圖法，在生成節(jié)點的幾種策略進行了闡述并且提出了復(fù)雜三維工作區(qū)多級連接策略。通過擴展規(guī)劃無碰撞運動觸點配置的空間概率圖范例 ，隨機規(guī)劃被描述為在任意兩個多面體固體之間的CF兼容的運動規(guī)劃。這種方法的關(guān)鍵是隨機產(chǎn)生CF兼容的配置的新的采樣策略 。
引入了快速擴展隨機樹的概念，基本的想法是，初始樣品（起始組態(tài)）是樹的根和新產(chǎn)生的樣本，然后連接到樹中已經(jīng)存在的樣品。兩個快速擴展隨機樹（RRTS）扎根在開始和在目標(biāo)配置中。樹的每一個探索周圍的空間，也提出了對彼此通過一個簡單的貪婪算法的使用。雖然它最初被計劃設(shè)計為人手臂的運動動作（建模為一個自由度的運動鏈），在無碰撞把握和操作任務(wù)的自動圖形動畫中，該算法已被應(yīng)用于各種路徑規(guī)劃問題。邏輯樹規(guī)劃者們已證明是處理實時規(guī)劃和重新規(guī)劃問題的一個很好的框架。為了修復(fù)快速擴展隨機樹進行更改時配置空間，一個重新規(guī)劃算法被提了出來。不是放棄當(dāng)前RRT，該算法有效地只消除了新無效部分并保持休息。在工業(yè)環(huán)境中移動機器人的動態(tài)避障已經(jīng)開始研究調(diào)查。然而，工業(yè)機器人通常被編程以執(zhí)行預(yù)定義的路徑。機器人編程的方法主要有兩大類：在線編程和離線編程。
為了用戶的互動轉(zhuǎn)化為簡單任務(wù)提出了一個在線路徑規(guī)劃支持系統(tǒng)產(chǎn)生可接受的軌跡，適用于工業(yè)機器人的編程的問題。建議得出了一種新的方法，即機器人編程使用增強現(xiàn)實環(huán)境。為現(xiàn)場的機器人編程方法所需提供靈活性和適應(yīng)性以應(yīng)對不同環(huán)境。路徑規(guī)劃方法包括生成路徑的束搜索算法。有相似的研究表明，用戶能夠執(zhí)行的操作，即通過點的選擇和修改，為了實現(xiàn)一個光滑的無碰撞路徑。一個機器人運動規(guī)劃的方法，是根據(jù)預(yù)先計算的全局配置空間（C-）的連通性提出的。運動規(guī)劃，包括離線階段和在線階段和無碰撞的路徑將通過一個多分辨率策略下使用A*算法在C-空間中搜索。
在這個研究中，提出了一種智能搜索算法去定義工業(yè)機器人機械手端部執(zhí)行器所需的位置和方向的路徑?？晒┻x擇的配置的最大數(shù)量被一步步選擇和評價，直到所需的配置是接近預(yù)定的誤差范圍內(nèi)為止。替代的配置是一個聰明的方式產(chǎn)生，重視主要影響機器人的空間位置的關(guān)節(jié)角度。在配置空間上，有一個人工推導(dǎo)機器人的替代組態(tài)網(wǎng)格。一套巧妙的參數(shù)用于減少搜索空間，提高算法的性能。對于替代品的評價，使用多個標(biāo)準(zhǔn)，可以提高算法拓展的靈活性，這是為了滿足不同的要求，即滿足最短路徑的要求。
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通用液壓機械手設(shè)計
-圓柱坐標(biāo)型【含10張CAD圖紙+PDF圖】
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