机械臂的轨迹规划方案.doc

机械臂运动轨迹规划摘要空间机械臂是一种机、电、热、控一体化高集成空间机械系统。随着科技发展，特别是航空飞机、机器人等诞生得到了广泛应用，空间机械臂作为在轨迹支持、服务等以备受人们关注。本文将以空间机械臂为研究对象，针对空间机械臂直线运动、关节规划、空间直线以及弧线轨迹规划几种方面进行研究，对机械臂运动和工作空间进行了分析，同步对机械臂轨迹规划进行了验证，运用MATLAB软件对机械臂轨迹进行仿真，验证算法对的性和可行性，同步此途径规划办法可以提高机械臂作业效率，为机械臂操作提高理论指引，为机器人更复杂运动仿真与途径规划打下基本。本文一共分为四章：第一章，一方面总结了机械臂运动控制与轨迹规划问题研究现状及研究办法，归纳了各种轨迹规划算法及其优化办法，阐述了机械臂研究背景和重要内容。第二章，对机械臂空间运动进行分析研究，采用抽样求解数值法—蒙特卡洛办法，进行机械臂工作空间求解，同步在MATLAB中进行仿真，直观展示机械臂工作范畴，为下一章轨迹规划提供理论基本；同步通过D-H参数法对机械臂正、逆运动分析求解，分析两者区别和联系。第三章，重要针对轨迹规划普通性问题进行分析，运用笛卡尔空间轨迹规划办法对机械臂进行轨迹规划，同步运用MATLAB对空间直线和空间圆弧进行轨迹规划，通过仿真验证算法对的性和可行性。第四章，总结全文，分析本文应用到机械臂中控制算法，通过MATLAB成果可以得出本文所建立算法对的性，可以对机械臂运动提供有效途径，并且改进了其她应用于空间机械臂途径规划问题。【核心词】运动分析工作空间算法研究轨迹规划ABSTRACTSpacemanipulatorisamachine，electricity，heat，chargedwithhighintegrationofspacemechanicalsystemintegration.Withthedevelopmentofscienceandtechnology，especiallythebirthofaviationaircraft，arobothasbeenwidelyused，thetrajectoryofspacemanipulatorasthesupportandservicestopeople'sattention.Thisarticlewillspacemanipulatorastheresearchobject，accordingtothelinearmotionofthespacemanipulator，jointplanning，spaceofthestraightlineandcurve，thetrajectoryplanningofseveralaspectsofmechanicalarmmovementandworkingspaceareanalyzed，andthetrajectoryplanningofmanipulatorisverified，thetrajectoryofmanipulatoristomakeuseofMATLABsoftwaresimulation，verifythecorrectnessandfeasibilityofthealgorithm，atthesametimethispathplanningmethodcanimprovetheefficiencyofmechanicalarm，improvethetheoreticalguidanceformechanicalarmoperation，simulationandpathplanningforrobotmorecomplicatedmovement.Thisarticleisdividedintofourchaptersaltogether:Thefirstchapter，firstsummarizesthemechanicalarmmotioncontrolandpathplanningproblemresearchstatusandresearchmethods，summarizesthevarietyoftrajectoryplanningalgorithmandthemethodofoptimization，andexpoundstheresearchbackgroundandmaincontentofmechanicalarm.Thesecondchapter，thepaperstudiedthespacemotionofmechanicalarm，thenumericalmethod，montecarlomethodarededucedwiththemethodofsampling，theworkspaceformechanicalarmis，atthesa