具有运动时间约束的机械手最优平滑轨迹规划

摘要

为了提高机械手在指定时间内完成运动任务的平滑性,提出一种最优平滑轨迹规划方法.采用七次B样条曲线插值关节位置序列,保证关节加加速度连续且关节启停速度、加速度和加加速度可设定.将运动学约束转化为B样条曲线控制顶点约束,以加加速度平方积分的最小值作为平滑性能指标,采用遗传算法对平滑性能指标和相应的时间节点向量全局寻优,进而规划出最优平滑轨迹,解决了现有平滑轨迹规划方法没有考虑加加速度累积效果和运动学、运动时间约束的问题.实验结果表明,该方法规划的轨迹具有加加速度平滑和加加速度累积最小的特点,与现有的三次样条轨迹相比,可有效降低轨迹跟踪误差.