为了提高机械臂工作效率,同时减少能量损耗及所受冲击,提出了一种基于自适应变换蝙蝠算法(Adaptive transformation bat algorithm,ATBA)的轨迹优化方法。利用5次多项式插值建立机械臂轨迹模型,通过在标准蝙蝠算法(Bat algorithm,BA)的局部搜索中加入动态扰动系数,同时改进全局搜索与局部搜索的变换策略,得到了ATBA;将时间、能耗和冲击设为优化目标,对机械臂运动轨迹进行优化。对6自由度机械臂进行仿真分析,结果表明,该轨迹优化方法能有效地进行多目标寻优,得到理想的Pareto最优解集,通过实际工况构造归一化权重目标函数,选择期望解,较好地提高了轨迹、速度、加速度的平滑性及机械臂的运行效率。

针对六轴机械臂3D打印的关节运动规划问题,基于ROS搭建六轴机械臂3D打印仿真平台。采用KDL正逆运动学求解器及OMPL轨迹规划器对关节运动进行规划。针对末端执行器打印头运动与挤出机运动的不同步问题,通过速度正运动学获得机械臂末端执行器打印头的线速度;根据打印头的挤出工艺参数,建立挤出机的挤料速度与打印头移动速度之间的关系,进行挤出运动规划。结果表明:利用所提方法可实现六轴机械臂在3D打印平台上的集成;打印零件时出丝量较为均匀