欠约束多机器人并联协调吊运系统运动控制

针对吊运过程中如何协调控制各机器人以实现负载高精度快速运动问题,采用了一种基于动力学模型前馈补偿+PD反馈的欠约束多机并联协调吊运系统轨迹跟踪控制方法。利用位置几何关系进行了逆运动学分析,并采用拉格朗日方程建立了系统的逆动力学模型。考虑到模型不确定性及外界扰动,采用前馈补偿+PD反馈控制方法进行轨迹跟踪控制。为了使被吊运物的轨迹跟踪控制更加快速准确,采用遗传算法对PD参数进行优化。理论分析和数值仿真结果表明,控制方法实现简单,能够快速有效地跟踪被吊运物的运动轨迹,满足被吊运物轨迹跟踪精度的要求。

基于稳定性的欠约束协调吊运系统轨迹规划

针对多机器人协调吊运系统的轨迹规划问题,提出了一种力率比值稳定性分析方法,并在其基础上通过分层搜索及最短路径规划方法对机器人末端轨迹进行了规划。首先建立了吊运系统的运动学和动力学模型并对逆解进行了分析,然后分析了多机协调吊运系统的稳定性,当比值越接近于1时系统的稳定性越好,接下来引入分层搜索算法并在每个层面通过稳定性评价得到最优解,以最短路径作为目标函数进行轨迹规划。最后对重物实现空间直线轨迹进行了仿真,结果表明稳定性评价方法对机器人末端轨迹规划是有效可行的。