协作机器人在防疫作业中的轨迹规划研究

"基于协作机器人的一类典型作业规划设计" 在当今科技快速发展的时代，协作机器人（Collaborative Robots，简称Cobots）已经成为自动化和智能制造领域的重要组成部分。它们的设计旨在与人类在同一工作环境中安全、高效地协同工作，尤其在医疗、防疫、制造等多个领域展现出了巨大的潜力。这篇本科毕业设计关注的是如何将协作机器人应用于防疫工作的典型作业规划，以减少人与人之间的接触，提升医疗服务的安全性。 协作机器人的一大特点就是内置的安全机制，这使得它们能够在无需物理隔离的情况下与人共享工作空间。在医疗场景中，这种特性尤为关键，特别是在处理传染性疾病时，如COVID-19疫情期间，机器人可以执行诸如样本采集、药品配送、消毒等工作，有效降低医护人员的感染风险。 本设计中，学生计划使用具有六自由度的协作机器人进行试管夹持搬运的轨迹规划任务。六自由度的机器人能实现复杂的空间运动，适应性强，适合于实验室环境中的精细操作。通过学习和掌握协作机器人的轨迹规划技术，可以确保机器人按照预设路径准确无误地搬运试管。同时，该设计还强调了参数可调性，这意味着同样的机器人系统可以适应不同的工作环境，只需根据实际情况调整设计参数即可。 在实际操作中，设计者采用了安徽合动智能技术有限公司提供的开放式六轴机械手作为硬件基础，进行了运动学和动力学的计算，这是为了理解机器人的动态行为并优化其性能。轨迹规划算法的研究是整个设计的核心，通过多项式空间插值方法，可以生成平滑且精确的机器人运动轨迹，确保试管搬运过程的安全和效率。 设计流程包括了系统需求分析、问题定义、关键技术识别以及解决方案提出。在需求分析阶段，明确了项目的目标和挑战，例如如何确保机器人的安全协作、如何实现精准的试管抓取和运输等。接着，提出了轨迹规划、人机交互安全策略等相关技术的解决方案。 这个毕业设计不仅体现了协作机器人在防疫工作中的重要应用，还展示了如何结合理论知识和实际工程问题，进行机器人系统的综合设计。通过对六自由度协作机器人的深入理解和实践，设计者不仅掌握了轨迹规划技术，还了解了机器人系统开发的完整流程，为未来在相关领域的发展打下了坚实的基础。关键词如协作机器人、轨迹规划、多项式空间插值和试管夹持运输，都揭示了该设计研究的关键技术和应用方向。