机床与液压

作者：裴海珊，齐飞，窦小明，白东明，张恒，朱靖

单位：常州大学机械与轨道交通学院；常州大学机械与轨道交通学院;快克智能装备股份有限公司；快克智能装备股份有限公司；金华职业技术学院机电工程学院；常州大学机械与轨道交通学院；常州大学机械与轨道交通学院

关键词：连续体机器人;运动学建模;工作空间;运动规划

基金：国家自然科学基金青年科学基金项目(52105103)；江苏省教育厅自然科学基金面上项目(21KJB460029)；常州市科技厅项目(20210116)

连续体机器人运动规划复杂且控制精度低是制约其深入研究和快速应用的重要难题。基于几何分析法对连续体机器人进行运动学建模研究，构建关节空间与末端笛卡尔空间的映射模型，在此基础上对其工作空间进行分析。为满足柔性检测机器人在狭小空间的快速介入和准确探测需求，提出一种基于导航路径约束的机器人运动规划方法，以连续体机器人各弯曲单元前后端点与理想轨迹间的最小距离作为目标函数，通过逆向递推的方法逐节求出各弯曲单元关节参数，从而控制机器人沿着预设导航路径进行介入运动。最后分别通过平面C形弯曲曲线和空间路径的运动规划仿真实验对所提路径规划算法进行验证，同时研究该规划方法下机器人关节长度及单元个数变化时机器人的跟随效果。仿真结果表明：所提运动规划方法能够有效控制连续体机器人沿着预设路径进行介入运动，并具有较高的控制精度和较强的适应性。

来源：2023年第15期

《机床与液压》期刊编辑部

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