曲线拟合的机械臂避障轨迹规划及仿真分析

摘要

以埃夫特机械臂为研究对象,求解其正运动学解.结合实际生产中存在机械臂动作路线有障碍物的特殊情况,需要重新规划线路绕过障碍物达到目标点.首先分析了关节空间和笛卡尔空间两种不同轨迹规划方法,两者均达不到目标要求,最后采用最小二乘法拟合三维空间路径点的曲线,让机械臂沿着拟合曲线成功绕过障碍物.仿真结果表明,其各个关节的角度、角速度和角加速度的变化曲线光滑连续,无拐点、间断性变化,保证机械臂稳定平顺的运作,避免了突变引发的冲击震荡,降低机械性损伤,有效地提高机械臂的稳定性能和使用寿命.