Motion Planning of a Robot Manipulator for Conveyor Tracking

컨베이어 추적을 위한 로보트 매니퓰레이터의 동적계획

If robots have the ability to track the parts on a moving conveyor belt, the efficiency of the manipulation tasks will be increased. This paper presents a motion planning algorithm for conveyor tracking. Tracking trajectory of a robot manipulator is determined by belt speed, initial part position, and initial robot position. Torque limit, maximum velocity, maximum acceleration and maximum jerk are also taken into account. To obtain the tracking solution, the problem is converted to the linear quadratic tracking problem. We describe the manipulator dynamics as second order state equation using parametric functions. Constraints on torques and smoothness are converted to those on input and state variables. The solution of the state equation which minimizes the performance index is obtained by dynamic programming method. Numerical examples are then presented to demonstrate the utility of the motion planning method developed.

로보트 매니퓰레이터가 컨베이어 상의 파트를 추적 하면서 작업을 수행하는 것은 작업 효율의 증가에 크게 기여한다. 본 논문은 컨베이어 상의 파트를 추적하기 위한 로보트 매니퓰레이터의 동작계획 알고리즘을 제안한다. 로보트 매니퓰레이터의 추적 동작은 밸트의 속도, 추적 시작 시간에서의 파트와 로보트 핸드의 위체이 의하여 결정된다. 이때 토크 및 관절 속도, 관절 가속도, 관절 저크의 제한범위가 모두 고려되며, 최소의 정착시간을 갖는 추적 궤적이 생성된다. 추적 해는 linearr quadratic tracking문제로 접근하여 구한다. 로보트매니퓰레이터의 동적 방정식은 파라메터의 함수 성능 지수를 최소화 하는 동적 방정식의 해는 동적 계획법에 의하여 구한다. ${\mu}-VAX_@$에 의한 시뮬레이션 결과를 제시한다.