基于合成运动的Delta机器人轨迹规划

刘现伟，颉潭成，徐彦伟，王亚南

（河南科技大学 机电工程学院，洛阳 471003）

0 引言

Delta机器人具有定位精度高、承载能力强、运行速度快等优点，被广泛应用于流水包装线上，完成大批量、重复性的快速分拣、抓取等拾放操作[1]。

轨迹规划直接影响Delta机器人在分拣、抓取作业时的运动平滑性和稳定性。在拾放操作中，常用门型轨迹作为抓取-放置动作，由于门型轨迹在竖直与水平方向上存在直角过渡，在高速运行时会产生机械振动现象。而合理规划运动轨迹[2]能够减少振动，延长机构的使用寿命，这对于制造业的发展具有重要意义。

国内外学者对Delta机器人在高速高频作业时的运动轨迹和运动规律进行了广泛而深入的研究。天津大学的张利敏[3]研究表明，机器人末端的运动轨迹直接影响机构的动态精度。张祥[4]提出一种基于修正梯形运动规律的弧线轨迹规划方法，该方法能够减小直角处的冲击，可使门型轨迹过渡部分更加平滑。苏婷婷[5]等提出一种基于毕达哥拉斯速端曲线的轨迹规划方法，可使轨迹平滑且运动平稳。解则晓[6]提出一种基于Lamé曲线的轨迹规划方法，在减小运动过程中机械手残余振动方面效果良好。丛明[7]等提出一种基于凸轮运动曲线的椭圆路径，能有效减小对关节空间的冲击，缩短机器人的拾取时间。上述研究成果多从直角过渡部分优化门型轨迹，以提高直角坐标空间和关节坐标空间的平稳性能。

基于合成运动的圆弧轨迹在时间分配上比门型轨迹更有优势，能大大降低角加速度和末端加速度的峰值，提高运动的平稳性，减少机构的振动，查阅相关文献，基于合成运动的Delta机器人轨迹规划研究内容相对较少。……