基于蜂群算法的七自由度机器人运动学逆解的研究

来源 :山东科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:czx66czx
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
机器人运动学是机器人学研究的重点内容,关注的焦点问题是末端执行器活动路径与各个关节受力之间的关系。目前,机器人的操作环境更加多样化,需要完成的工作任务也更加复杂,普通的非冗余自由度机器人已经无法满足工作空间的避障要求。为了使工业机器人适应更加多变的工作环境和工作任务,越来越多的冗余自由度机器人得到了应用。  七自由度机器人是典型的冗余自由度机器人。由于多了一个冗余自由度,在末端位姿指定的情况下,机器人关节空间中存在着无穷组运动学逆解与指定末端位姿相对应,如何在无穷组解中寻找最优的解是七自由度机器人控制的关键问题。现有的方法大都存在算法设计复杂,计算精度和实时性差等缺陷,本文利用人工蜂群算法简单易懂、鲁棒性强、控制参数少等特点进行七自由度机器人运动学逆解的求解,并通过借鉴遗传算法中的交叉运算改进了基本人工蜂群算法的搜索方式,提高了搜索能力和收敛速度,同时利用位姿分离的方法将七自由度机器人运动学逆解分解为位置冗余解和姿态解,利用改进的人工蜂群算法求解位置冗余解,利用公式解析求解姿态解,该方法简化了七自由度运动学求解的复杂性,提高了求解的速度和精度,具有较强的实用价值。  本论文首先以机器人运动学相关理论为基础,对连杆位姿进行了介绍,采用齐次坐标变换的方式描述了连杆的平移和旋转运动,使用D-H法建立机器人各关节的坐标系,推导出了机器人运动学方程。其次,重点介绍了人工蜂群算法的基本原理、循环流程、运算特点、参数设置以及几种改进的人工蜂群算法。以本实验中心已有的七自由度关节串联型机器人为研究对象,进行了运动学方程建模,利用改进的人工蜂群算法对机器人运动学逆解进行求解,并介绍了求解方法的原理和流程。最后,在Matlab环境下对该方法进行了实验验证,实验结果证实了该方法的可行性。
其他文献
随着国民经济的发展,电能的需求量不断增长,电力系统的规模变得更加庞大,系统的结构也变得更加复杂多元化,此时故障发生的随机性、负荷大小的随机波动、各次谐波的随机性等随机扰动,使得现代电力系统成为一个含有诸多随机扰动的多维数复杂非线性动态系统,随机电力系统的安全稳定分析变得尤为重要。现有的确定型系统分析方法已不能满足随机系统稳定分析的要求。因此,在分析电力系统随机扰动特征的基础上,将随机系统理论的思想
期刊
近几十年来,无线电能传输(wireless power transfer,WPT)技术引起电能传输领域的广泛关注,其应用前景也越来越广阔。在无线电能传输系统中,不同特性的用电设备对电能的要求不
目的:探讨不同电场强度的不可逆电穿孔(IRE)对于肿瘤的消融效果以及其所引起的肿瘤免疫反应。方法:将B16黑色素瘤细胞接种于C57小鼠,制作黑色素瘤小鼠模型,应用不可逆电穿孔
近期,印尼政府表示将颁布新政策,推动此前指定的8个经济特区能最大限度地发挥作用。佐科总统主持工作会议时表示:“我要求采取新的措施,以便能最大限度发挥所指定的8个经济特
随着我国经济规模愈加庞大,对石油等一次能源的需求也越来越大。它们不仅有限而且严重污染环境。为实现节能减排、低碳经济的目标,更多人提出加强风电等可再生能源的发展。由于这类能源出力具有较强的波动性,这就给未来包含这类能源的电力系统的频率稳定运行,带来了挑战。由于电动汽车广阔的发展前景,电动汽车与电网互动技术的不断进步,政府的政策支持,上述问题有望得以解决。研究电动汽车参与系统调频就显得格外重要。基于此
中共湖北省委于二月十二日专门邀请中央驻湖北各新闻单位的记者座谈,听取意见。省委副书记钱运录说:新闻工作是非常辛苦的工作,编辑记者是复杂的脑力劳动者,压力很大,作用也
飞机防滑刹车系统是飞机上相对独立的子系统,在飞机的起飞、着陆及滑行过程中起着重要作用,控制律的设计是刹车系统中最为关键的技术。 针对目前刹车系统建模与控制方法都
分布式发电(DG)技术尤其是可再生能源发电与常规大规模供电相结合是现代电力技术的重要增长点,可实现清洁能源的高效利用。通过改进并网标准使各种容量、类型的DG更加便利地
单级式隔离逆变技术只需一级功率变换就可完成传统两级逆变电路的全部功能包括DC/AC逆变、电压调整及电气隔离。电路简洁,系统的功率密度、效率及可靠性均较高,成本大大减小,