基于姿态可操作度的机械臂尺寸优化方法

摘要：

为解决机械臂尺寸优化设计问题,首先定义了表征灵活性的数值指标——姿态概率系数,即指定工作点上可行样本姿态与所取样本姿态之间的比值;之后根据姿态概率系数提出了姿态可操作度概念,它表征了机械臂在工作空间上的整体可操作性.在此基础上,提出了机械臂尺寸优化方法.该方法在机械臂原有结构设计的基础上,以机械臂自身无碰撞为约束条件,以姿态可操作度的倒数为适应度函数,利用遗传算法优化机械臂的尺寸参数,使优化后机械臂的可操作性最优.以六自由度(DOF)机械臂为例的优化结果表明:优化后机械臂姿态可操作度提高了40.33％.最后利用灵活性工作空间图进一步验证了算法的有效性,并讨论了姿态概率系数对优化结果的影响.

关键词：机械臂、尺寸优化、灵活性、姿态可操作度、遗传算法

所属期刊栏目：41

分类号：TP242.2(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金11272027

在线出版日期：2017-01-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1693-1700