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人工打磨作业会产生粉尘、火花、高速颗粒和振动,属于高强度重复性工作,并且作业效率不高。随着机器人技术的发展以及劳动力成本的提高,将操作人员从人工打磨作业中解放出来成为趋势。以“保证机械臂打磨作业时各关节角位移、角速度和角加速度平稳光滑无突变,降低非作业动作时间”为目的的研究,能够提高缝纫机壳体打磨作业效率、延长打磨机械臂的使用寿命,具有重要意义。本文做了如下研究。首先,计算机械臂可以作业的空间范围,确保缝纫机壳体需打磨部位处于机械臂末端可以达到的位置。用D-H法对机械臂建立数学模型,采用连杆坐标系变换的方法求出其运动学正解。对比了蒙特卡洛法和拉丁超立方抽样(LHS)的优缺点,根据机械臂笛卡尔空间和关节空间的映射关系,设计LHS法分析其工作空间,得到各坐标轴取值范围。通过MATLAB机器人工具箱仿真验证了求解结果的正确和有效,保证打磨作业实现的可能性。其次,以平滑的B样条函数曲线连接各个关节角度的变化值,确保缝纫机壳体打磨时的平顺性。分析B样条插值理论,引入参数对其进行改进。分析引进的可调参数对样条曲线的影响。于工作空间内截取一段包含缝纫机壳体需打磨部位所有几何特性的打磨路径,分别用B样条插值和改进B样条插值对其进行轨迹规划,对比在各关节角速度和角加速度上的规划效果。再次,优化过渡路径,缩短整个打磨周期。过渡路径用4-3-4多项式插值连接,使用遗传算法优化机械臂的动作时间。针对传统遗传算法的缺点,提出自适应性交叉概率、自适应性变异概率和精英保留策略的改进。用MATLAB仿真得到自适应性遗传算法在时间优化上的改进效果。最后,在RX-90机械臂平台上编程验证轨迹规划方案。设计RX-90平台上的缝纫机壳体打磨工艺流程,计算工艺参数。通过VAL3语言,将算法在平台上实现。