并联机构杆件长度对路径轨迹规划的影响研究

【摘要】：机器人轨迹规划是上层控制算法的核心,而与串联机器人的路径规划不同的是,并联机器人不仅要考虑末端执行器的避障问题,还要考虑连杆的避障。并联机器人的路径规划在轨迹平滑性上已取得了足够显著的成就,但杆件长度作为并联机器人工作空间的重要影响因素,却没有参与到路径规划之中。为了实现并联机器人路径轨迹规划的智能性,以6-UPU并联平台为研究对象,提出一种路径规划可行性的判定与解决方法:通过预先对末端执行器的运动路径进行运动学逆解,得到六个支杆的运动路径,并根据支杆的长度变化得到相应的工作空间,最终基于单个支杆的运动路径和工作空间的包容关系判定路径轨迹规划是否成功与相应的路径修改方法。最后给出实例:通过MATLAB仿真,结果表明该判定方法能够使并联机器人在路径轨迹规划中避免发生因单个支杆经过非工作空间引起的运动停止现象,使得路径轨迹规划更显智能化。