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3軌跡規劃及其動力學優化

3.1引言

軌跡規劃是機器人運動控制的基礎，軌跡規劃的結果直接影響機器人工作過程中控 制系統的穩定性及其可靠性。合理的軌跡規劃能夠使機器人順利完成空間復雜的軌跡曲 線，并準確、快速、平穩的到達位置，因此，機器人的軌跡規劃算法研宄具有重要 的理論意義和工程價值。

按軌跡規劃的空間分類，軌跡規劃方法可分為關節空間軌跡規劃法和工作空間軌跡 規劃法。在關節空間內對機器人進行軌跡規劃，得到的關節空間運動學擬合曲線可直接 用于機器人的運動控制，擬合曲線不需要運動學逆解轉換，不會發生機構的奇異現象; 在工作空間內對機器人進行軌跡規劃，得到的工作空間內的擬合曲線需要利用運動學逆 解轉換到關節空間，再將得到的關節空間內的擬合曲線用于機器人的運動控制，轉換過 程中可能存在轉換矩陣的奇異問題，但是，在一般情況下，在工作空間中進行軌跡規劃 得到的擬合曲線一般具有優良的工作空間性能。為了進一步研宄比較Delta機器人關節 空間和工作空間軌跡規劃優缺點，本章將會分別使用關節空間和工作空間軌跡規劃法對 Delta機器人進行軌跡規劃，并進行相應的動力學優化。終，將關節空間軌跡規劃和工 作空間軌跡規劃結果進行對比，得到兩種軌跡規劃方法各自的優勢，進而，提出新型的 關節空間和工作空間的混合軌跡規劃方法及其動力學優化的數學模型。

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