摘 要
本文针对机器人手臂的姿态控制和运动规划设计中存在的问题进行了研究。在综述姿态控制技术与运动规划技术的基础上，探讨了机器人手臂姿态控制和运动规划中的问题，如姿态控制不稳定、运动规划计算量大、解反向运动学问题困难、存在避障问题等。针对上述问题，本文提出了改进措施，包括采用多种方式解决姿态控制问题、使用不同算法、简化求解反向运动学、采用避障算法等。最后，在实验仿真中，验证了改进措施的有效性。研究表明，本文所提出的改进措施可以有效地提高机器人手臂的姿态控制和运动规划的稳定性和效率，具有实际应用意义。
关键词：机器人手臂、姿态控制、运动规划、反向运动学、避障算法
Abstract
In this paper, the problems in attitude control and motion planning and design of robot arms are studied. On the basis of summarizing attitude control and motion planning techniques, the problems in attitude control and motion planning of robot arms are discussed, such as unstable attitude control, large amount of calculation in motion planning, difficulty in solving reverse kinematics problems, obstacle avoidance problems, etc. In order to solve the above problems, this paper puts forward some improvement measures, including adopting a variety of ways to solve the attitude control problem, using different algorithms, simplifying the inverse kinematics, using the obstacle avoidance algorithm, etc. Finally, the effectiveness of the improved measures is verified by the experimental simulation. The results show that the proposed measures can effectively improve the stability and efficiency of the robot arm's attitude control and motion planning, and have practical application significance.
Keyword:Robot arm、attitude control、motion planning、reverse kinematics、obstacle avoidance algorithm
目 录
1绪论 1
1.1研究背景及意义 1
1.2研究目的 1
1.3国内外研究现状 2
2姿态控制技术与运动规划技术 2
2.1姿态表示法 2
2.2控制方法 3
2.3运动规划模型 3
2.4轨迹规划方法 4
3机器人手臂的姿态控制和运动规划设计中的问题 4
3.1姿态控制不稳定 4
3.2运动规划计算量大 4
3.3解反向运动学问题困难 5
3.4存在避障问题 5
4针对上述问题的改进措施 5
4.1采用多种方式解决姿态控制问题 5
4.2使用不同算法 6
4.3简化求解反向运动学 6
4.4采用避障算法 7
5实验仿真 7
5.1实验平台介绍 7
5.2实验设定 8
5.3实验结果分析 8
6结论 9
参考文献 10
致谢 12
本文针对机器人手臂的姿态控制和运动规划设计中存在的问题进行了研究。在综述姿态控制技术与运动规划技术的基础上，探讨了机器人手臂姿态控制和运动规划中的问题，如姿态控制不稳定、运动规划计算量大、解反向运动学问题困难、存在避障问题等。针对上述问题，本文提出了改进措施，包括采用多种方式解决姿态控制问题、使用不同算法、简化求解反向运动学、采用避障算法等。最后，在实验仿真中，验证了改进措施的有效性。研究表明，本文所提出的改进措施可以有效地提高机器人手臂的姿态控制和运动规划的稳定性和效率，具有实际应用意义。
关键词：机器人手臂、姿态控制、运动规划、反向运动学、避障算法
Abstract
In this paper, the problems in attitude control and motion planning and design of robot arms are studied. On the basis of summarizing attitude control and motion planning techniques, the problems in attitude control and motion planning of robot arms are discussed, such as unstable attitude control, large amount of calculation in motion planning, difficulty in solving reverse kinematics problems, obstacle avoidance problems, etc. In order to solve the above problems, this paper puts forward some improvement measures, including adopting a variety of ways to solve the attitude control problem, using different algorithms, simplifying the inverse kinematics, using the obstacle avoidance algorithm, etc. Finally, the effectiveness of the improved measures is verified by the experimental simulation. The results show that the proposed measures can effectively improve the stability and efficiency of the robot arm's attitude control and motion planning, and have practical application significance.
Keyword:Robot arm、attitude control、motion planning、reverse kinematics、obstacle avoidance algorithm
目 录
1绪论 1
1.1研究背景及意义 1
1.2研究目的 1
1.3国内外研究现状 2
2姿态控制技术与运动规划技术 2
2.1姿态表示法 2
2.2控制方法 3
2.3运动规划模型 3
2.4轨迹规划方法 4
3机器人手臂的姿态控制和运动规划设计中的问题 4
3.1姿态控制不稳定 4
3.2运动规划计算量大 4
3.3解反向运动学问题困难 5
3.4存在避障问题 5
4针对上述问题的改进措施 5
4.1采用多种方式解决姿态控制问题 5
4.2使用不同算法 6
4.3简化求解反向运动学 6
4.4采用避障算法 7
5实验仿真 7
5.1实验平台介绍 7
5.2实验设定 8
5.3实验结果分析 8
6结论 9
参考文献 10
致谢 12
