基于分解插补和拐角平滑的机械手轨迹规划

简介

为了实现工业机械手高速高精度加工的目标,提出一种基于分解插补和可控拐角平滑的轨迹规划方法。对工业机械手关节坐标系插补存在的问题进行研究,分析在工件坐标系中进行轨迹插补的必要性;提出一种基于分解方法的工件坐标系插补方法,通过将位置命令分解到笛卡尔坐标,姿态命令分解到球坐标,实现工作空间中的轨迹插补,从而生成高精度线性轨迹;其次,提出一种新的运动学可控拐角平滑策略,通过在关节空间的拐角处使用3段式恒定加加速度曲线来生成平滑的轨迹,可通过改变拐角持续时间来控制由此产生的拐角误差;最后,在6DOF机械手上进行了多段刀具路径测试。结果表明文中方法能够在3.886 s内以0.01 mm的误差有效地实现刀具的线性运动,并在0.5 mm的自定义公差范围内生成每个拐角处的平滑轨迹,从而实现机械手的高速、高精度加工。