《軌跡規(guī)劃》ppt課件-預(yù)覽頁
【正文】 疇，一般依賴人來完成。操作人員機(jī)械手末端的目標(biāo)位置和方位，以及運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)點(diǎn)的速度，機(jī)器人控制器便可確定出達(dá)到目標(biāo)的關(guān)節(jié)軌跡。 ?點(diǎn)位作業(yè)（ PTP=pointtopoint motion） ?連續(xù)路徑作業(yè)（ continuouspath motion），或者稱為輪廓運(yùn)動(dòng)（ contour motion）。 軌跡規(guī)劃方法一般是在機(jī)器人的初始位置和目標(biāo)位置之間用多項(xiàng)式函數(shù)來 “ 內(nèi)插 ” 或 “ 逼近 ” 給定的路徑 ， 并產(chǎn)生一系列的控制點(diǎn) 。 單 個(gè) 關(guān) 節(jié) 的 不 同 軌 跡 曲 線ttf0?f0?為了實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)運(yùn)動(dòng) ， 軌跡函數(shù)至少需要四個(gè)約束條件 。 然后確定所要求的三次多項(xiàng)式插值函數(shù) ， 把路徑點(diǎn)平滑的連接起來 。 （ 2） 為了保證每個(gè)路徑點(diǎn)上的加速度連續(xù) ， 由控制系統(tǒng)按照此要求自動(dòng)地選擇路徑點(diǎn)的速度 。 路徑點(diǎn)上速度的自動(dòng)生成tt AtDtCtBt0?0?A?B?C?D? 如果對(duì)于運(yùn)動(dòng)軌跡的要求更為嚴(yán)格 ， 約束條件增多 ， 那么三次多項(xiàng)式就不能滿足需要 ， 必須用更高階的多項(xiàng)式對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡的路徑段進(jìn)行插值 。加速度的值越大，過渡長(zhǎng)度越短。如果加速度選為無限大，路徑又回復(fù)到簡(jiǎn)單的線性插值情況。若選取的加速度充分大，則實(shí)際路徑將與理想路徑點(diǎn)十分靠近。 利用第二章有關(guān)物體空間的描述方法 ， 任一剛體相對(duì)參考系的位姿是用與它固接的坐標(biāo)系來描述 。 作業(yè)和手臂的運(yùn)動(dòng)可用手部位姿結(jié)點(diǎn)序列來規(guī)定 ， 每個(gè)結(jié)點(diǎn)是由工具坐標(biāo)系相對(duì)于作業(yè)坐標(biāo)系的齊次變換來描述 。 參考這些結(jié)點(diǎn)的位姿將作業(yè)描述為手部的一連串運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作 更一般地，從一結(jié)點(diǎn) Pi 到下一結(jié)點(diǎn) Pi +1的運(yùn)動(dòng)可表示為 操作臂在完成作業(yè)時(shí) ， 抓手的位姿可以用一系列結(jié)點(diǎn) Pi來表示 。 從結(jié)點(diǎn) Pi到 Pi +1的運(yùn)動(dòng)可以由 “ 驅(qū)動(dòng)變換 ” D(λ)來表示 。 )(R)(R)L()D( oa ???? ??? （避免速度突變） 笛卡爾空間的規(guī)劃方法不僅概念上直觀，而且規(guī)劃的路徑準(zhǔn)確。如果在規(guī)劃時(shí)考慮操作臂的動(dòng)力學(xué)特性．就要以笛卡爾坐標(biāo)給定路徑約束，同時(shí)以關(guān)節(jié)坐標(biāo)給定物理約束 (例如，各電機(jī)的容許力和力矩，速度和加速度極限 )，使得優(yōu)化問題具有在兩個(gè)不同坐標(biāo)系中的混合約束。相應(yīng)的搜索算法有 A*、遺傳算法等。 全局路徑規(guī)劃 主要解決（ 2），即全局目標(biāo)分解為局部目標(biāo)，再由局部規(guī)劃實(shí)現(xiàn)局部目標(biāo)。 2. 機(jī)器人的動(dòng)作規(guī)劃 一般來講，移動(dòng)機(jī)器人有三個(gè)自由度（ X， Y， θ）， 機(jī)械手有 6個(gè)自由度（ 3個(gè)位置自由度和 3個(gè)姿態(tài)自由
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