輪式移動(dòng)機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)研究.pdf

1、移動(dòng)機(jī)械臂已經(jīng)成為機(jī)器人研究領(lǐng)域的一個(gè)重要分支。在軍事、危險(xiǎn)操作和服務(wù)業(yè)等許多應(yīng)用場合，需要機(jī)器人實(shí)時(shí)接受控制命令，以期望的速度、方向和軌跡靈活自如地移動(dòng)。本文研制了一臺輪式移動(dòng)機(jī)械臂，并對其定位和避障軌跡規(guī)劃問題進(jìn)行了研究。 本文設(shè)計(jì)了移動(dòng)機(jī)械臂的機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。機(jī)械系統(tǒng)包括輪式移動(dòng)平臺和固定在平臺上的三自由度冗余機(jī)械臂?？刂葡到y(tǒng)則包括控制模塊、避障模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和車輪測速模塊等。 文章首先分析了移動(dòng)機(jī)械臂移動(dòng)

2、平臺的定位問題，采用蒙特卡羅定位算法來分析處理光電碼盤和超聲波傳感器的距離信息的采集數(shù)據(jù)，根據(jù)最大的權(quán)值判斷移動(dòng)平臺在地圖中的位置。其次，建立了移動(dòng)機(jī)械臂整體的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，并分析了移動(dòng)平臺和整體的可操作度及其對機(jī)械臂末端的影響。最后在可操作度和梯度投影算法基礎(chǔ)上采用避障操作構(gòu)型指數(shù)(AMSI)和帶有勢位移的避障操作構(gòu)型指數(shù)(AMSIP)來評估機(jī)械臂整體構(gòu)型的避障能力，并根據(jù)這兩個(gè)個(gè)指數(shù)來完成軌跡規(guī)劃。用AMSI指數(shù)來規(guī)劃移動(dòng)平臺的位置，