[发明专利]一种焊接机器人运动规划并行束方法

说明书

本发明涉及一种焊接机器人运动规划并行束方法，所述并行束方法解决焊接机器人运动规划问题，所述焊接机器人定义为一些刚性主体由关节组装而成的树形焊接机器人，即主体为节点，把运动规划问题归结于一个半无限优化问题，利用并行束技术进行求解。本发明用优化方法解决焊接机器人动作优化问题，根据实际要求建立数学模型，在保证焊接机器人稳定性的条件下优化焊接机器人的性能。

技术领域

本发明属于汽车制造技术领域，具体涉及一种焊接机器人运动规划并行束方法。

背景技术

机器人技术是把数字数据进行处理后，转化成物理动作的智能技术，任何机器人系统的研发核心都是运动轨迹，计算机器人运动轨迹来达到想要的目的或完成期望的任务的科学方案就是机器人运动规划。因为用来进行运动计算的模型和环境的多样化和不确定性，运动规划要通过闭环控制来实现。在汽车制造中，焊接机器人占有重要地位，因为任务是事先确定的，这就要求在运动性能的约束下或在焊接机器人关节范围、速度、碰撞规避的限制下达到最大化的运动速度和鲁棒性性能。因此，运动规划能归结为一个优化问题的解。然而，即使是一个简单的机械臂，优化整条轨线也是十分耗时的。当今的研究已经把焊接机器人带离了经典的大型制造业和生产线，如今的焊接机器人侵入了更多应用领域，包括小规模灵活生产和其他与人类共享空间的服务。从这样的角度看焊接机器人运动不需要由传统的工业需求和对能量和性能的要求来驱动，一些焊接机器人有多余的结构能做出更多可能的动作来完成给定的任务或同时完成多重任务，作为一种直接的结果，在焊接机器人控制方面建立的算法必须考虑速度问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，提出了一种焊接机器人运动规划并行束方法，所述并行束方法依据焊接机器人的运动规划模型，把运动规划问题归结于一个半无限优化问题，利用并行束技术进行求解。

本发明的技术方案为：一种焊接机器人运动规划并行束方法，所述并行束方法解决焊接机器人运动规划问题，所述焊接机器人定义为一些刚性主体由关节组装而成的树形焊接机器人，即主体为节点，关节作为边；所述运动规划模型包括位移控制变量q(t)，称其为配置，所述关节的参数向量为所述运动规划模型的控制变量，将q(t)简记为q，可容许的函数q需要满足以下具有物理意义的运动方程EoM：