设计应用

基于激光引导的SCARA的轨迹规划与优化

作者:王 锴,关胜晓
发布日期:2021-02-23
来源:信息技术与网络安全

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         随着工业化进程的推进,采用机器代替人工已是大势所趋。目前生产线上的机器人大多遵循固定的工作模式,对于没有视觉信息的机械臂,其运动路径一般由程序给定,如果要改变其路径,则需通过手动示教或修改源程序的方式,而频繁的手动控制无益于实现装置的自动化。对于引入视觉信息的机械臂,可通过图像或视频算法识别环境信息,进而在线规划运动方案,提高了系统的适应能力。但在环境复杂的场合,如特殊天气、光线昏暗、目标物特征难以提取等条件下,识别检测算法的复杂度将大幅提升,导致系统成本增加,不利于实际项目的运用。工业生产线上,SCARA因其结构相对简单、运行稳定高效的优点得到了广泛应用。在SCARA的设计工作上,学者们已经取得了丰硕的成果,1984年,Adept公司设计制造出第一台SCARA机器人,从此奠定了后世SCARA结构的雏形[1]。如今的研究工作多集中于结构的优化,如张红等采用有限元分析和拓扑优化方法实现了小臂的轻量化[2]。为结合视觉信息,Hill和Park于1979年提出了视觉伺服的概念,经过近五十年的发展,手眼视觉伺服、场景视觉伺服系统等已经广泛应用于实际生产[3]。轨迹规划中,多项式插值是主流方法,张秀林利用B样条曲线对关节轨迹进行逼近,基于非均匀变异,使用改进的遗传算法求得最优时间,完成了最优轨迹规划[4]。



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作者信息:

王  锴,关胜晓

(中国科学技术大学 信息科学技术学院,安徽 合肥230026)


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激光引导 SCARA机械臂 轨迹规划 遗传算法