上下料机器人关节速度规划

李金良，张 斌，舒翰儒，杨学顺，刘阿健

(山东科技大学机械电子工程学院运输与提升重点实验室，青岛 266590)

随着中国对工业 4.0 高科技战略计划的重视与不断深化，上下料机器人技术进入了快速发展的阶段，在解决劳动力资源短缺问题、节省人力成本和提高生产效率等方面具有巨大的发展空间[1]。为了保证在上下料机器人关节的运动平稳性，需要利用专门的加、减速控制算法来对机器人关节进行平稳精准的速度控制[1]。

梯形加减速控制算法[2-3]具有运算简单的优点，但会因为加速度突变导致机器人在运行过程中产生冲击。Hu等[4]对此做出了验证。S形加减速控制算法具有加速度不发生突变的优点被广泛的应用。陈雪[5]对五阶S曲线加减速控制算法进行优化并进行仿真验证；李振娜等[6]将S型加减速控制算法分为4种类型，设计了插补算法并在实验平台上进行实验验证；张树刚等[7]提出了一种应用于包装堆垛机器人的三次多项式S型加减速控制算法并进行仿真与试验验证。这些研究中的S型加减速控制算法均存在运算复杂并且加加速度不连续的弊端。

为此，对4R上下料机器人进行研究，利用Solidworks和ADAMS的对上下料机器人进行联合仿真[8]，分析了梯形、7段S形两种加减速控制算法在虚拟样机中仿真所得到的结果并提出了一种新型的S形加减速控制算法,以期在确定上下料机器人运动轨迹的合理性后，保证运动速度曲线的光滑，较少速度冲击所引起的机器振动，为实际生产提供参考。……