双臂移动机器人移动平台及双臂协调路径规划研究

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随着机器人技术的发展,移动机器人特别是双臂移动机器人在工业制造领域、核工业、军事侦察、服务业、医疗器械、航空航天、基因工程等诸多领域的应用越来越广。双臂移动机器人具有良好的机动性,比固定机械手具有更广阔的运动空间,更强的灵活性,比单臂移动机器人具有更大的优越性和更广的应用场合,双臂可以相互协调、相互配合的搬运形状复杂的物体,进行装配作业等等。路径规划是提高机器人智能化、自主化的一项关键技术,受到国内外学者的广泛关注,所以对双臂移动机器人移动平台及双臂协调进行路径规划具有非常重要的意义。  本文结合双臂移动机器人国内外研究现状和现实需求,对双臂移动机器人移动平台进行了设计,建立了双臂移动机器人整体模型,对双臂移动机器人的工作场景进行了建模。对双臂移动机器人移动平台和双臂协调分别进行了运动规划。设立了双臂移动机器人从起始位置到达作业区域然后双臂夹持移动目标物体的作业任务,要求机器人首先避开障碍物迅速到达作业区域,通过双目视觉定位得到目标物体的坐标位姿信息后,双臂把持目标物体并协调移动目标物体。在分析A星算法、蚁群算法各自在移动机器人路径规划中的优缺点的基础上,提出了双臂移动机器人移动平台A星蚁群算法相结合的最优路径规划方法,然后用该算法对双臂移动机器人移动平台进行了路径规划,并对算法进行了仿真。建立了双臂移动机器人双臂运动学模型。运用笛卡尔空间的轨迹规划算法对双臂移动机器人的双臂进行了运动规划,运用四次多项式插值的方法使关节的运动速度平滑,最后使用MATLAB软件对算法进行了仿真。
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