مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

طراحی مسیر به کمک نقاط میانی و روش جرک – مینیمم در حضور موانع استاتیک برای بازوی رباتیکی 7 درجه آزادی

نویسندگان
دانشکده مهندسی مکانیک، پردیس دانشکده های فنی دانشگاه تهران
چکیده
به منظور استفاده از ربات‌‌ها برای انجام کارهای صنعتی، طراحی مسیر مناسب امری ضروری می‌باشد. اجرا مسیر توسط ربات هنگام حضور موانع، طراحی مسیر را دشوارتر می‌نماید. به‌علاوه طراحی مسیر برای هر عمل خاص امری زمانبر بوده و نیاز به افرادی متخصص داشته تا مسیر برای هر عمل صنعتی تعریف شود. این مقاله با استفاده از روش جرک‌مینیمم، منحنی‌های بی‌اسپیلاین، نقاط میانی و الگوریتمی برای عدم برخورد با مانع به دنبال آن است تا به طور خودکار برای یک بازوی صنعتی 7 درجه آزادی که در محیط نرم‌افزاری سیممکانیک شبیه‌سازی گردیده، مسیری ایمن و مطلوب کاربر طراحی نماید. کاربر در ابتدا چند نقطه‌ی میانی حرکت ربات را با استفاده از سنسور کینکت مشخص نموده، سپس با استفاده از تلفیق روش جرک‌مینیمم و منحنی‌های بی‌اسپیلاین و با احتساب محدودیت‌های سینماتیکی منحنی مسیر ترسیم گردیده، سپس این منحنی وارد الگوریتم عدم برخورد با مانع شده و مسیر نهایی بدون برخورد ایجاد می‌شود. الگوریتم عدم برخورد با استفاده از سینماتیک معکوس ربات به تصحیح مسیر می‌پردازد. از مزیت‌های روش پیشنهادی می‌توان به تسهیل طراحی مسیر برای کاربر و ایجاد مسیری هموار برای بازوی رباتیکی نام برد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Path planning using via-points and Jerk-minimum method with static obstacles for a 7 DOF manipulator

نویسندگان English

Farshid Najafi
Hossein Rezaeifar
School of Mechanical Engineering, College of Engineering, University of Tehran
چکیده English

In order to utilize robots for industrial tasks, designing a suitable path is necessary.Executing the path by the robot in the presence of obstacles, makes the path planning task a difficult one. In addition, path planning is a time consuming task and needs expertise to define certain path for each industrial job. In this paper, uses Jerk-minimum method, B-Spline curves, via-point, and obstacle avoidance algorithm to automatically generate a suitable and safe path for a simulated 7 degrees of freedom industrial manipulator.A user determines via-points for robot trajectory using a Kinect sensor,then a combination of Jerk-minimum method, B-Spline curves, a path is generated. This path is checked by an obstacle avoidance algorithm,and a final path is generated. The obstacle avoidance algorithm uses the inverse kinematic equation of the robot to modify the robot trajectory. One of the advantages of the proposed method is both to facilitate trajectory planning for the user and to create a smooth trajectory for the robotic arm.

کلیدواژه‌ها English

"Optimal path planning"
Serial robots"
"Obstacle avoidance algorithm" Jerk-minimum method"