针对打磨作业中打磨装置末端执行器与工件表面接触过程中存在的运动控制规律不便调节和碰撞冲击的问题,对末端执行器在自由空间的运动控制方法进行研究,提出了一种改进型变权重梯形速度优化算法。该算法由变加速段、匀速段和变减速段三段组成,其加减速段所占整个运动周期的权重值可调、匀速段速度为一常量且加速度物理可实现。改变该权重值可以调节接触过程的运动控制规律;变加速度及稳态极小速度能减少接触时的碰撞。通过MATLAB与ADAMS联合仿真,结果表明,相比传统的梯形速度控制算法,采用改进型变权重梯形速度优化算法在总位移相同时,运动周期更短,运动过程更加平稳,且碰撞冲击力较小,有效地改善了打磨装置的工作性能。

针对铣削机器人去除锻件裂纹的问题,进行了相关轨迹规划插补算法的研究。首先,将离散的裂纹轨迹型值点用三次B样条曲线插值,拟合的曲线就是机器人末端执行器的运动路径。其次,提出了梯形速度控制算法,将裂纹路径按照速度敏感点进行分段,确定出每段曲线的加速段、匀速段、减速段的进给速度,进而利用泰勒展开式确定出每个采样周期的插补参数;同时,用三次B样条曲线插补形成各坐标轴的运动增量。最后,建立机器人运动学模型,将笛卡尔空间的插补数据映射到机器人关节空间,在分析机器人各关节位移、速度、加速度的基础上证明了这种插补算法在实际应用中的可行性。