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緒論

選題背景與意義

本課題來源于中國科學(xué)院高速并聯(lián)工業(yè)機(jī)器人預(yù)研項(xiàng)目，并由寧波市國際合作項(xiàng)目 (2014D10008)、數(shù)控一代機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新應(yīng)用示范程(2014BAZ04784)、精密驅(qū)動控制技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)(2012B82005)和寧波市自然科學(xué)基（2014A610084)支持。

2008年經(jīng)濟(jì)危機(jī)之后，歐美等發(fā)達(dá)國家加大了對制造業(yè)的重視程度[1_2]。再制造、制造業(yè)回歸以及美國制造成為其廣為宣傳的口號，美國總統(tǒng)奧巴馬還簽署了“先進(jìn)制造伙伴關(guān)系（AMP-AdvancedManufacturingPartnership) “計(jì)劃，這個(gè)協(xié)議的一個(gè)重要議題就是通過機(jī)器人及其自動化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)與中國的廉價(jià)勞動力的競爭。在新一輪的制造技術(shù)革新方面，歐美國家的主要革新重點(diǎn)是利用軟件和信息化技術(shù)手段來提升系統(tǒng)的整體性能。有些廠家甚至提出了以軟件的提升來降低硬件成本，從而在較為廉價(jià)的硬件上實(shí) 現(xiàn)較高的性能[3_4]，使產(chǎn)品具有價(jià)格優(yōu)勢。新一輪的制造技術(shù)革新是跨機(jī)械、電子以及計(jì) 算機(jī)與信息技術(shù)等多學(xué)科的革新，歐美國家特別是美國，在計(jì)算機(jī)軟件和信息技術(shù)上具有較高的領(lǐng)先優(yōu)勢，由于，縮短軟件的差距要比縮短硬件差距相對容易一些。所以，在我國的制造行業(yè)，迫切需要開展軟件算法的研究[5_6]。

軌跡規(guī)劃是機(jī)器人軟件算法中的核心內(nèi)容，機(jī)器人的軌跡規(guī)劃研宄不是一個(gè)全新的課題，很多國內(nèi)外的學(xué)者都在這個(gè)課題上做了大量的研宄[7_14]，但是真正在工業(yè)現(xiàn)場的實(shí)際應(yīng)用卻是少之又少。宄其原因還是由于工程化應(yīng)用研宄過少，通用化、理論化以及系統(tǒng)化的研宄還有欠缺。同時(shí)針對使用人群，例如，操作工人以及非機(jī)器人專業(yè)的工程師的易用性開發(fā)還不夠。本課題結(jié)合中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研宄所機(jī)器人研究團(tuán)隊(duì)己有基礎(chǔ)，將軌跡規(guī)劃過程直接應(yīng)用到系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程中，從而提高整個(gè)設(shè)計(jì)流程的效率與設(shè)計(jì)水平，實(shí)現(xiàn)低成本高性能的機(jī)器人設(shè)計(jì)，采用運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)更為復(fù)雜的高速并聯(lián)工業(yè)機(jī)器人作為具體實(shí)施目標(biāo)，進(jìn)行機(jī)器人的軌跡規(guī)劃與控制實(shí)驗(yàn)。

雖然我國在機(jī)器人整體技術(shù)上落后于歐美日韓等工業(yè)發(fā)達(dá)國家，但是在機(jī)器人軌跡規(guī)劃和算法實(shí)現(xiàn)上，卻是站在同一起跑線上的。同時(shí)，軟件和算法分析、實(shí)現(xiàn)的可行性完全沒有問題。本課題以樣條函數(shù)的數(shù)學(xué)理論研宄為起點(diǎn)，逐步深入到機(jī)器人領(lǐng)域的軌跡規(guī)劃算法。該研宄成果將廣泛應(yīng)用于各類工業(yè)機(jī)器人中，例如自動化機(jī)器人檢測、醫(yī) 療、包裝、碼垛、分揀、搬運(yùn)、焊接、切割、打磨、加工乃至移動機(jī)器人等各個(gè)方向。

機(jī)器人軌跡規(guī)劃與控制優(yōu)化屬于工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的范疇，發(fā)展工業(yè)機(jī)器人是我國實(shí) 現(xiàn)制造強(qiáng)國的一個(gè)重要手段[15]。無論是國內(nèi)還是國外，針對工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的研宄一直是個(gè)熱點(diǎn)。特別是最近歐美興起的“再制造”熱潮，更是將工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的研宄推到了一個(gè)前所未有的高度。在2013年，國內(nèi)發(fā)展機(jī)器人技術(shù)，打造機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園的口號出現(xiàn)在了大大小小的國內(nèi)制造業(yè)相關(guān)展會上。在國外，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)龍頭google公司更是一口氣收購了七家機(jī)器人公司。在各行各業(yè)都極度看好機(jī)器人領(lǐng)域的情況下，作為國內(nèi)的機(jī)器人研究團(tuán)隊(duì)，需要的是穩(wěn)定心態(tài)，從基礎(chǔ)研宄著手，以扎實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)來穩(wěn)步發(fā)展我國的機(jī)器人事業(yè)。該課題從機(jī)器人軌跡規(guī)劃的數(shù)學(xué)理論研究開始，逐步深入的跟蹤機(jī) 器人控制技術(shù)的發(fā)展，從而推動工業(yè)機(jī)器人及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。

本文采摘自“高速并聯(lián)工業(yè)機(jī)械手臂分析設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)”，因?yàn)榫庉嬂щy導(dǎo)致有些函數(shù)、表格、圖片、內(nèi)容無法顯示，有需要者可以在網(wǎng)絡(luò)中查找相關(guān)文章！本文由伯特利數(shù)控整理發(fā)表文章均來自網(wǎng)絡(luò)僅供學(xué)習(xí)參考，轉(zhuǎn)載請注明！

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