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码垛机器人关节驱动系统的最小能量轨迹优化。 (英语) 兹比尔1427.70024

摘要:堆垛机器人广泛应用于物流作业中。目前,人们不仅关注码垛机器人的装载能力和工作效率,还关注其工作过程中的能耗。本文以MD1200-YJ码垛机器人为研究对象,从轨迹优化的角度研究关节驱动系统的低能耗优化问题。首先,在传统码垛机器人逆刚体动力学模型、Stribeck摩擦模型和弹簧平衡力矩模型的基础上,建立了码垛机械手的多因素动力学模型。然后基于关节力矩、摩擦力矩、运动参数和焦耳定律,建立了码垛机器人的有用工作模型、关节电机热损失模型、关节系统摩擦能耗模型和总能耗模型,并通过仿真和实验,多因素动态模型和能量的正确性验证了消费模型。其次,基于傅里叶级数近似方法,以总能耗最小为优化目标,以傅里叶系列系数为优化变量,初始位置和最终位置的运动参数以及运行时间常数为约束条件,构造了关节轨迹表达式,采用遗传算法求解优化问题。最后,通过仿真分析,对优化后的傅里叶级数运动规律和3-4-5多项式运动规律进行了综合评价,验证了优化方法的有效性。此外,为后续研究提供了理论依据,并指出了改进方向。

MSC公司:

70电子60 机器人动力学与刚体控制
74G65型 固体力学平衡问题中的能量最小化
93C85号 控制理论中的自动化系统(机器人等)

软件:

G工具箱
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

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