Časová parametrizace dráhy manipulátoru

Abstract

Tato práce se zabývá plánováním pohybu a především časovou parametrizací dráhy průmyslového kolaborativního manipulátoru KUKA LBR iiwa 7. Plánování pohybu je prováděno pomocí knihovny Robotic Operating System a v ní obsaženého softwaru MoveIt. Algoritmy „Iterative Parabolic Time Parameterization" a „Time Optimal Trajectory Generation", které jsou již součástí MoveIt softwaru, byly porovnány s nedávno představeným algoritmem „Time-Optimal Path Parameterization based on Reachability Analysis". Cílem bylo zlepšit pohyb robota, který byl v původním nastavení při vyšších rychlostech trhaný. Jak algoritmus pro plánování dráhy, tak algoritmy generující časovou parametrizaci, byly otestovány na skupině předem určených drah. Byly rovněž odhadnuty limity kloubových zrychlení robota KUKA, aby generovaná trajektorie respektovala jeho kinetická a dynamická omezení. Na základě provedených experimentů byly učiněny závěry o použitelnosti jednotlivých algoritmů pro naše účely.

This thesis deals with the motion planning of an industrial KUKA LBR iiwa 7 collaborative manipulator implemented in the Robot Operating System and its package MoveIt, and in particular time parameterization. The time parameterization algorithms already implemented in MoveIt, namely 'Iterative Parabolic Time Parameterization' and 'Time Optimal Trajectory Generation', were compared with the recently introduced algorithm 'Time-Optimal Path Parameterization based on Reachability Analysis'. The aim was to improve the initial robot setup, which was suffering from jittery movement at higher speeds. Both the path planner and time parameterization settings have been tested and compared on a set of predefined paths. In order to subject the trajectory generation to the correct kinodynamic bounds, joint acceleration limits of the KUKA robot were estimated. Based on the experiments, we have made conclusions concerning the suitability of the individual algorithms for our setup.