软件设计与开发
6DOF并联机器人路径规划设计
张兆印陈超惠丽
(黑龙江大学计算机科学技术学院黑龙江哈尔滨150027)
敬教来与减用
摘要：对6DOF并联机器人道动行程与速度进行了分析，采用结构化方法对机器人控制过程完成设计，归纳并定义了10个相应高数，实现了机器人控制过程的模块化。特这费数分别进行编译，生成可执行的命今文件就可完成机署人的控制过程，以减少程序设计的负担。此方法使用 VC++仿真并得以验证。
中图分类号：TP391.9 1、引育
文献标识码：A
文章编号：1007-9416(2011)09-0134-02
y,z三方向移动的距离
机器人的路径规划间题均采用了面向过程的方法实现4科，这对控制极为不便，虽早已开发了机器人语言VAL、SIGLAIML和 AL，但它们的使用具有一定的局限性，并不适合本文所提及的并联机器人，那么如何减少编程又可实现对机器人的控制间题就摆在了
我们的面前，本文就是从这个角度出发来完成的。 2、路径规划函数的建立
路径规划问题的解决是由若干个相关的函数来完成的，下面就这些相关函数分别进行分析与设计，为了描述路径规划间题中的算法，在上(动)、下(固定)平台各建立一个坐标系，机器人的机构及坐标系建立见参考文献[1]。
2.1上平台各饺点静态空间位置设定函数
有了机器人的机构和坐标系建立后，上平台各饺点坐标分别为 A,(125,250"125 ,0),A,( V250*125",125,0),A,(250,0, 0),A,(0,250,0),A,(125,2502125,0)和A,(250°125, 125,0)，
void upper_plat_form ()(double upperR[6]3]-] ,
//存放上平台各铰点坐标)
2.2下平台各饺点静态空间位置函数
下平台各铰点坐标为：B，（0，-275,0）,B，（137.5， 275"137.5,0),B,(/275′137.5,137,5,0),B,(137.5, V2752137.5 ,0),B,(/2752137.5′ ,137.5,0)和B,(275,0, 0),
void lower_plat_form（）
[double lowerR[6][3]=]]
//存放下平台各铰点的坐标）
2.3机械手运动起点位姿参数的设定 void Starting_position_and_posture（）
(double spointX,spointY,spointZ,spointalfa,spointbeta, spointgama
// spointX,spointY,spointz
为起点坐标
//spointalfa，spointbeta，spointgama为旋转的角度（相对于OXYZ)
2.4机械手运动终点位姿参数的设定 void End_pose( )
{double epointX,epointY,epointZ,epointalfa,epointbeta, epointgama
1//epointX，epointY，epointZ为机械手终点坐标
// epointalfa,epointbeta,epointgama(相对于O-XYZ)
2.5机械手沿三个方向移动的距离函数 void movement_distance()
为旋转的角度
double Location_distance[3], Rotation[3];
Location_distance[o]=epointX—spointX//计算机械手沿x，防数据
Location_distanoe[1]=epointY-spointY,Location_distance[2] =epointZspointZ;
Rotation[o]=epointalfa-spointalfa，//计算机械手沿x，
y，z三方向旋转的角度
Rotation[1]- epointbeta epointgama-spointgama:
2.6坐标转换矩阵函数
spointbeta,Rotation[2]
完成从动坐标系的坐标转换成定坐标系的坐标，其中用的参数有epointalfa，epointbeta，epointgama，epointx，epointY， epointz,它们分别为机械手在运动过程中的位姿参数。坐标转换矩阵为T[3]
void Transformation_matrix (double epointalfa , double
cey
T
sasβcy+casy sasycasβcy
0
-cβsy
cacysasβsy casβsy+sacy
0
s
x
-sacp
%
cacp 0
2
epointbeta, double epointgama, double epointX, double epointY, double epointZ)
2.7将动坐标系下的矩阵转换到定坐标系下的矩阵函数上平台各饺点的坐标存放在矩阵upperR[6[4]中，坐标转换矩阵
为t[4]4],roipR[6][4]为转换成定坐标系下的坐标矩阵且： roipR[6][4] = t[4]4] × upperR[6[4]
void coordinate_transformation (double upper[616) , double t[6][4]
2.8运动过程各杆杆长的计算函数 void Init_drawbar_length （)
(doubledrawbar_length[6]=]6个液压杆允许的最大伸长值按照空间两点间的距离公式(6)进行计算，其中upperR为上平
台各饺点在三维坐标系下的坐标，lowerR为下平台各饺点在三维坐标系下的垒标。
L, = (lowerR, apperR, ) +(lowerR, spperR,) +(lowerR, pperR,)
2.9运动轨迹的设计函数[4][7] 2.9.1直线送的
这种运动方式是只有平动没有转动的一种运动方式，这时各液压杆运动的行程与机械手运动的行程相同假设在运动过程中给定的运动参数是整个行程运动的时间，并假定在机器人运动过程中各阶段的(加速度、匀速和减加速度)所用的时间相同的(图1）。那么某一时刻的速度可以通过上面的公式计算出来。