机械工程学报

作者：梁亮, 吴成东, 刘世昌

单位：东北大学信息科学与工程学院 沈阳 110819

关键词：工业机器人,最优轨迹规划,弱磁控制,机器人动力学；

基金：国家自然科学基金资助项目(U20A20197)。

提出一种基于关节损耗约束的机器人速度最优轨迹规划方法，使机器人各关节在避免过度损耗的前提下运动速度最快。基于永磁同步电机理论模型，分析工业机器人关节温升对电流、力矩、速度限值的影响，并结合弱磁控制策略建立引入温升影响因素的关节电机模型，得到电机力矩约束和减速器力矩约束，基于凯恩方法建立工业机器人动力学模型得到机器人各关节动力学约束。结合关节力矩约束和动力学约束形成关节损耗约束，以速度最优为目标，通过迭代算法得到满足约束条件的关节速度和加速度，并采用归一化多项式算法将优化后得到的关键点插补为关节实时轨迹。上述方法应用于新松SR7CL工业机器人关节空间和笛卡儿空间的轨迹优化，实验结果表明各关节轨迹优化后满足损耗约束条件并且速度最优，实现简单、实时性强，适用于各类工业机器人的高速运行场景。

来源：2024年第19期

《机械工程学报》期刊编辑部

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