数控方式：工业机器人轨迹规划详解与控制策略

数控方式在工业机器人的轨迹规划、生成与控制技术中扮演着核心角色。它将目标轨迹转化为数值数据形式，这种数据是根据具体任务需求设定的，如采用示教再现或直接编程输入。轨迹规划是关键环节，它包括但不限于以下几个方面： 1. **基本概念**： - 机器人规划：指的是机器人根据其任务，寻找并确定执行任务的最佳方案，这里的任务可以是单一任务或特定动作，如关节或手部运动。 2. **规划方法**： - **关节空间法**：基于每个关节独立运动的原理，规划关节的角度变化来实现整体动作。 - **直角坐标空间法**：利用机器人的笛卡尔坐标系，规划末端执行器在三维空间中的运动路径。 3. **实时轨迹生成**： - 轨迹生成需确保平滑性，考虑到位置、速度和加速度的连续性，这要求关节变量的连续调整。 4. **路径描述**： - 机器人路径可能涉及路径的描述，即从一个点到另一个点的连续路径规划。 5. **任务与动作规划**： - 任务规划（Task Planning）负责分解大任务为子任务，如取杯子、找水壶等。 - 动作规划（Motion Planning）进一步细化子任务为具体动作，如倒水步骤。 6. **轨迹与关节规划**： - 手部轨迹规划（Hand Trajectory Planning）关注手部在执行任务过程中的精确运动。 - 关节轨迹规划（Joint Trajectory Planning）则关注各关节如何配合以实现手部动作。 7. **控制流程**： - 从任务规划到动作规划，再到手部和关节轨迹规划，最终通过运动控制实现机器人关节的实际运动。 8. **实例应用**： - 以照顾老人机器人为例，展示了整个规划和控制过程，从接收到指令到分解任务、规划动作，再到控制执行。 数控方式下的工业机器人轨迹规划是一个系统化、分层的过程，涵盖了任务分解、路径规划、运动控制等多个层面，确保机器人能够高效、精确地执行指定任务。