基于uArm Swift机械臂轨迹规划研究开题报告

 2020-02-18 06:02

1. 研究目的与意义(文献综述)


1.机械臂的国内外现状

1.1背景及国内外研究现状

机械臂是一种模拟人手操作的自动机械。它可按固定程序抓取、搬运物件或操持工具完成某些特定操作。应用机械臂可以代替人从事单调、重复或繁重的体力劳动,实现生产的机械化和自动化,代替人在有害环境下的手工操作,改善劳动条件,保证人身安全,因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。
20世纪40年代后期,美国在原子能实验中,首先采用机械臂搬运放射性材料,人在安全间操纵机械臂进行各种操作和实验。50年代以后,机械臂逐步推广到工业生产部门,用于在高温、污染严重的地方取放工件和装卸材料,也作为机床的辅助装置在自动机床、自动生产线和加工中心中应用,完成上下料或从刀库中取放刀具并按固定程序更换刀具等操作。

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2. 研究的基本内容与方案

2.研究(设计)的基本内容,目标,拟采用的技术方案及措施

2.1.研究的基本内容及目标

uarm swift机械臂的轨迹规划对机械臂的稳定性,准确性及灵活性有极高的要求,虽然有现成的硬件平台,但无论是机械臂的运动学建模还是软件编程控制的实现,都对轨迹规划的质量有重大影响,因此每个方面都不能忽视。总的来说,研究主要可以分为两个部分,分别是硬件部分和软件部分。

硬件部分主要是对机械臂建模理论,正运动学及逆运动学的分析,机械臂速度和静力的控制,轨迹规划等内容进行研究。实现机械臂硬件系统的搭建,为软件编程提供可靠的数学和控制模型。软件部分则是基于控制模型,设计软件流程图,并使用python语言,通过编程完成对机械臂的控制,最终实现轨迹规划功能。

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3. 研究计划与安排


3.进度安排

第1周:选定毕业设计题目,并查找相关资料;
第1~3周:学习python语言,查找资料并撰写开题报告;
第4周:了解uarm swift机械臂及其控制系统的硬件平台;
第5~6周:掌握机械臂结构与控制的基本概念功能需求,并学习机械臂运动学和逆运动学,掌握机械臂速度和静力的控制;

第7~8周:完成uarm swift机械臂控制系统的控制模型建立和控制测量制定;
第9~11周:基于python完成机械臂轨迹规划的代码编程;
第12~13周:完成整个系统,并进行整机调试,修复出现的错误;
第14~16周:撰写并提交毕业论文;
第17周:答辩。


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4. 参考文献(12篇以上)

4 参考文献

  1. 黄健,刘艳绰,赵新虎.空间机械臂的路径[j].机械工程与自动化,2018(08):79-83.

  2. 高国华,李炼石,夏齐霄,王皓,任晗. 连续体机械臂震动特性研究[j].振动、测试与诊断,2018(01):182-189.

  3. 黎凯,张尧,陈余军. 柔性空间机械臂在轨操作与分析[j].空间控制技术与应用,2018(5):60-69.

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