[1]何 涛,王 超,杨雨升.基于改进 D-H 的隧道摄像头清洗机器人运动学分析[J].机械与电子,2024,42(08):50-56.
　HE Tao,WANG Chao,YANG Yusheng,et al.Kinematic Analysis of Tunnel Camera Cleaning Robot Based on Modified D-H[J].Machinery & Electronics,2024,42(08):50-56.
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基于改进 D-H 的隧道摄像头清洗机器人运动学分析()
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《机械与电子》[ISSN:1001-2257/CN:52-1052/TH]

卷:
42
期数:
2024年08期
页码:
50-56
栏目:
智能制造
出版日期:
2024-08-31

文章信息/Info

Title:
Kinematic Analysis of Tunnel Camera Cleaning Robot Based on Modified D-H
文章编号:
1001-2257 ( 2024 ) 08-0050-07
作者:
何 涛 1 ; 王 超 2 ; 3 ; 杨雨升 2 ; 3
1. 陕西省气象局,陕西 西安 710014 ;?
2. 长安大学公路养护装备国家工程实验室,陕西 西安 710064 ;?
3. 长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室,陕西 西安 710064
Author(s):
HE Tao1 ;  WANG Chao2 ;  3 ;  YANG Yusheng2 ;  3
( 1.Meteorological Bureau of Shaanxi Province , Xi ’an 710014 , China ;
2.Highway Maintenance Equipment National Engineering Laboratory , Chang ’ an University , Xi ’an 710064 , China?
3.Key Laboratory of Road Construction Technology and Equipment of the Ministry of Education , Chang ’ an University , Xi ’an 710064 , China )
关键词:
隧道摄像头; 串联式机器人; 运动学建模; 工作空间; 轨迹规划
Keywords:
tunnel camera ;  tandem robot ;  kinematic modeling ;  workspace ;  trajectory planning
分类号:
TP242.2
文献标志码:
A
摘要:
为实现摄像头的智能机械化高效清洗,设计了 5 自由度( 5DOF )摄像头清洗机器人,通过在 J2 与 J3 关节间增加过渡关节的方式解决了歧义问题,采用改进 D-H ( Denavit-Hartenberg )法获取了机器人的运动学模型参数,再通过齐次变换法与封闭解法求解了机器人的正逆运动学。在 Robotics Toolbox 工具箱建立了机器人臂架模型,开展了仿真实验,通过蒙特卡洛法分析了机器人工作空间,采用五次多项式插值方法构造了运动轨迹。结果表明,清洗机器人的工作空间满足隧道摄像头清洗作业工况要求,规划的关节运动轨迹满足运动学约束且保证了机器人运动平稳性,为隧道摄像头清洗机器人的运动控制奠定了基础。
Abstract:
In order to realize the intelligent mechanized and efficient cleaning of cameras , a 5 Degree Of Freedom ( 5DOF ) camera cleaning robot was designed.The ambiguity problem was solved by adding transition joints between J2 and J3 joints , and the kinematic model parameters of the robot were obtained by the modified D-H ( Denavit-Hartenberg ) method , and then the forward and inverse kinematics of the robot were solved by the flush transformation method and the closed solution method.The robot arm frame model was established in the Robotics Toolbox to conduct simulation experiments.The robot workspace was analyzed by Monte Carlo method , and the motion trajectory was constructed by the quintuple polynomial interpolation method.The results show that the working space of the cleaning robot meets the requirements of the tunnel camera cleaning operation , and the planned joint motion trajectory meets the kinematic constraints and ensures the smoothness of the robot motion , which lays the foundation for the motion control of the tunnel camera cleaning robot.

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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期: 2023-07-01
基金项目:陕西省交通运输科技计划项目( 20-30X );陕西省自然科学基础研究计划项目( 2022JM-49 );广西省交通运输行业重点科技项目( 19-09 )
作者简介:何 涛 ( 1972- ),男,陕西西安人,学士,工程师,研究方向为气象电子。
更新日期/Last Update: 2024-09-02