【摘 要】
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近几年来,机器人技术在粉体包装行业得到了大范围的普及,其作业效率和运动可靠性成为了人们越来越关心的问题。针对阀口袋套袋机器人操作对象细小易散,如果轨迹规划不合理极易导致被包装物散落,因此对阀口袋套袋机器人的轨迹最优化提出了更高的要求。本文针对包装行业中阀口袋套袋机器人经过多个路径点的时间最优轨迹规划技术展开研究,其主要工作内容为:（1）为了获得阀口袋套袋机器人的可靠关节角度,对阀口袋套袋机器人进行
【基金项目】
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广西研究生教育创新计划资助项目“自动套袋机器人的研究与开发（YCSW2018135）”； 桂林科技开发项目“粉体包装及码垛机器人关键技术与设备研制（20160218-1）”；
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近几年来,机器人技术在粉体包装行业得到了大范围的普及,其作业效率和运动可靠性成为了人们越来越关心的问题。针对阀口袋套袋机器人操作对象细小易散,如果轨迹规划不合理极易导致被包装物散落,因此对阀口袋套袋机器人的轨迹最优化提出了更高的要求。本文针对包装行业中阀口袋套袋机器人经过多个路径点的时间最优轨迹规划技术展开研究,其主要工作内容为:（1）为了获得阀口袋套袋机器人的可靠关节角度,对阀口袋套袋机器人进行了运动学分析。本文以实验室机器人作为载体,采用标准D-H法构建了阀口袋套袋机器人的运动模型并推算出机器人正逆运动学方程,最后对求解出的运动学方程进行试验验证,验证了运动学方程的正确性。（2）为了判断所规划的轨迹点是否合理可行,对阀口袋套袋机器人的工作空间和奇异位形进行了分析。利用雅可比矩阵求解出奇异位形时机器人的关节角度,采用蒙特卡罗法求解出机器人的工作空间,并借助MATLAB对其进行仿真分析,分析结果显示其工作空间满足机器人的作业需求。（3）分别利用三次多项式、五次多项式、4-3-4混合多项式插值方法在关节空间中对阀口袋套袋机器人进行轨迹规划。通过对比分析,最终选用4-3-4混合多项式插值方法对机器人的轨迹进行规划,并在此基础上将混合多项式与改进粒子群算法相结合,在满足速度约束的条件下,达到了时间优化的效果,其优化后的时间比优化前的时间缩短了41.66%。
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