路锥自动投收机械手轨迹规划及控制系统设计

以2自由度路锥自动投收机械手为研究对象,针对其路锥自动收放作业下的操作空间和关节空间的轨迹规划进行研究,并开展机械手控制系统的总体设计.结合实际工况控制需求,设计机械手结构并基于D-H参数法建立其运动模型.分析机械手轨迹需求,采用五次多项式函数插值法,对机械手运动轨迹进行规划,分别考虑机械手解耦控制和动态配合控制,对其末端运动轨迹的关键路径点进行设置.在Matlab环境中,以路锥自动投放为例,开展机械手轨迹规划仿真及分析,并对解耦控制和动态配合控制下机械手末端运动曲线进行对比分析.开展路锥自动投收机械手控制系统设计,并基于上述研究及仿真结果,实现对机械手运动过程控制.最后,基于实车测试平台及路锥自动投放试验,对机械手轨迹规划方法及实际工作效果进行验证.试验结果表明,提出的机械手运动轨迹规划方法及设计的控制系统,可以满足路锥自动收放的实际工作需求,取得较好效果.