Delta机器人时间最优轨迹规划方法

摘要

本发明提供了一种视觉引导的基于Delta机器人关节空间的轨迹规划方法，用于Delta机器人的最优时间运动。求解Delta机器人的运动学关系，构建末端执行器到各关节的逆运动学方程，工业智能相机用于采集目标位置，编码器用于实时更新目标位置；将Delta机器人的工作区域划分为9*13个子区域，利用B样条曲线离线对不同区域各关节的运动路径规划，保证速度、加速度和加加速度的平滑与连续，减小伺服电机对机械结构的冲击；对经典的粒子群算法进行改进，采用分数阶粒子群算法加快最优解的搜寻时间节点的速度，避免陷入局部最优解；最后采用二维模糊方法在线选择机器人工作区域对应的时间最优节点，完成控制。

主权项

一种视觉引导的基于Delta机器人的轨迹规划方法，其特征是从Delta机器人特殊系统结构入手，构建工业智能相机和Delta机器人的坐标转换关系，利用B样条差值对Delta机器人各关节的轨迹进行规划，并以时间最优的为目标；采用基于分数阶粒子群算法寻找最优时间节点；采用二维模糊的方法对Delta机器人工作区域进行模糊划分，由模糊控制器自动识别所属区域；包含以下几个步骤：(1)在Delta机器人系统中采用编码器实时更新目标位置；(2)将Delta机器人的工作区域进行划分，并对不同的运动轨迹进行5次B样条曲线的平滑轨迹规划；(3)采用基于分数阶的粒子群算法搜寻最优时间节点；(4)对机器人工作区域进行模糊划分，选择合适的时间节点。