浙江工贸职业技术学院学报
浙江工貿職業技術學院學報
절강공무직업기술학원학보
JOURNAL OF ZHEJIANG INDUSTRY & TRADE POLYTECHNIC
2013年
2期
41-45
,共5页
梅成才%潘修强%陈军杰
梅成纔%潘脩彊%陳軍傑
매성재%반수강%진군걸
直接配置%非线性规划%优化控制%机器手臂
直接配置%非線性規劃%優化控製%機器手臂
직접배치%비선성규화%우화공제%궤기수비
direct collocation%nonlinear programming%optimal control%robotic manipulator
为了实现相贯线接缝的自动焊接,提出了一种基于直接配置非线性规划方法(DCNLP)的焊道轨迹运动控制方法。以两圆柱相贯自动焊接接管为例,通过将相贯线接缝曲线焊接时间离散化为N个时间区间,在每个区间内用三次多项式代表状态变量随时间变化的关系,使用Hermite-Simpson插值定义多项式,计算逼近的多项式和实际运动方程之间的差值。为使机器手臂各关节不掠入相贯圆柱体,研究亦设下额外的不等式限制方程,以确保关节不触及圆柱体,其中不等式限制方程加上缺陷方程构成所有的限制方程,当所有限制方程均满足时,迭代的结果就收敛,同时找到最优解。仿真结果表明DCNLP在处理焊接轨迹控制问题时具有较强的鲁棒性。
為瞭實現相貫線接縫的自動銲接,提齣瞭一種基于直接配置非線性規劃方法(DCNLP)的銲道軌跡運動控製方法。以兩圓柱相貫自動銲接接管為例,通過將相貫線接縫麯線銲接時間離散化為N箇時間區間,在每箇區間內用三次多項式代錶狀態變量隨時間變化的關繫,使用Hermite-Simpson插值定義多項式,計算逼近的多項式和實際運動方程之間的差值。為使機器手臂各關節不掠入相貫圓柱體,研究亦設下額外的不等式限製方程,以確保關節不觸及圓柱體,其中不等式限製方程加上缺陷方程構成所有的限製方程,噹所有限製方程均滿足時,迭代的結果就收斂,同時找到最優解。倣真結果錶明DCNLP在處理銲接軌跡控製問題時具有較彊的魯棒性。
위료실현상관선접봉적자동한접,제출료일충기우직접배치비선성규화방법(DCNLP)적한도궤적운동공제방법。이량원주상관자동한접접관위례,통과장상관선접봉곡선한접시간리산화위N개시간구간,재매개구간내용삼차다항식대표상태변량수시간변화적관계,사용Hermite-Simpson삽치정의다항식,계산핍근적다항식화실제운동방정지간적차치。위사궤기수비각관절불략입상관원주체,연구역설하액외적불등식한제방정,이학보관절불촉급원주체,기중불등식한제방정가상결함방정구성소유적한제방정,당소유한제방정균만족시,질대적결과취수렴,동시조도최우해。방진결과표명DCNLP재처리한접궤적공제문제시구유교강적로봉성。
Robotic manipulators have long been applied to industrial welding in the past decades. This study pays an emphasis on coaching the manipulator not to slew its five joints into the weldment of two orthogonally intersecting cylinders. Direct Collocation with Nonlinear Programming (DCNLP) is the key numerical method adopted in this study which discretizes the time history of the mo-tion into N segments and approximates the solutions in each segment by cubic polynomials. The constraint functions are comprised of the inequality constraints and defect equations. As soon as the constraint functions converge, the optimal solution is found.