【摘 要】
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近年来,随着制造业的转型和成熟,医药业、食品业、物流业及计算机,电信和家用电器等3C产业等行业变得活跃起来,许多行业的生产已从变化不大的大批量产品转移到了高混合量的小批量产品,这就需要构建一个灵活而高效的制造系统。传统的工业机器人需要单独的工作空间且价格高昂,无法满足时代的需求。既可以独立工作又能与人类协作的机器人——协作机器人已经成为时代的需要。鉴于协作机器人工作场所及工作内容,对其稳定性、安全
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近年来,随着制造业的转型和成熟,医药业、食品业、物流业及计算机,电信和家用电器等3C产业等行业变得活跃起来,许多行业的生产已从变化不大的大批量产品转移到了高混合量的小批量产品,这就需要构建一个灵活而高效的制造系统。传统的工业机器人需要单独的工作空间且价格高昂,无法满足时代的需求。既可以独立工作又能与人类协作的机器人——协作机器人已经成为时代的需要。鉴于协作机器人工作场所及工作内容,对其稳定性、安全性、精确性有了更高的要求。本文以Aubo-i5型六自由度协作机器人为研究对象,对其运动学、动力学进行计算,并对其轨迹规划算法进行了研究。（1）基于旋量指数积理论,计算出该六自由度协作机器人正逆运动学模型,并通过实验验证算法的准确性;（2）基于旋量指数积理论,对该六自由度协作机器人空间雅克比矩阵进行计算。并进一步地,基于拉格朗日方程和指数积公式推导出该协作机器人的动力学模型,并采用三次多项式插值法对其进行轨迹规划;（3）基于人工势场理论及快速随机树算法,结合快速随机树衍生算法的优点,提出了一种基于人工势场法的渐进最优双向快速随机树算法（即apf-RRT*Connect算法）用于该协作机器人的路径规划;（4）利用开源运动规划库的前端OMPL.app,进行了apf-RRT*Connect算法与其他算法的二维构型空间轨迹规划仿真对比;通过ROS对该协作机器人进行三维建模仿真,验证了apf-RRT*Connect算法的优越性。
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