Smooth and time-optimal trajectory planning for robot manipulators

Abstract

In this article a new method for planning smooth and time-optimal trajectories for robot manipulators is proposed. Trajectory planning is considered as dynamic optimization problem in which the end-effector path as well as the limitations of the joint velocities, the actuator torques and the actuator torque rates are the constraints. These constraints transferred to the space of the path variable using the parametrized system dynamics border an admissible solution space in which time optimality and smoothness are defined. DAE models are derived to construct time-optimal trajectories inside the admissible solution space taking the maximum velocity curve and its properties into account.

Otimização de Trajetórias em Relação ao Tempo em Manipulador Hidráulico

“…Nem sempre a utilização de atuadores de alta potência se justifica como forma de redução de ciclo de trabalho, visto que seu volume e inércia também aumentam, além de resultar em incremento de custos e consumo de energia. Desta forma, desde a década de 1980, os estudos relacionadosà otimização de trajetórias em relação ao tempo vêm crescendo, visto que possibilita que o mesmo dispositivo realize a mesma tarefa com menor tempo de duração (Bobrow et al, 1985;Muller et al, 2012).…”