本發(fā)明涉及一種機(jī)器人設(shè)計(jì)方法，具體涉及一種串聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的綜合同步方法，屬于智能電子產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

機(jī)器人的機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動(dòng)和完成各項(xiàng)指定任務(wù)的主體，機(jī)構(gòu)分析和綜合是機(jī)器人創(chuàng)新和發(fā)展的核心技術(shù)，其中機(jī)器人機(jī)構(gòu)分析是對(duì)已有機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、動(dòng)力學(xué)分析、運(yùn)動(dòng)控制、路徑規(guī)劃、智能設(shè)計(jì)及工程應(yīng)用；機(jī)器人機(jī)構(gòu)綜合則是探索作為機(jī)械承載本體的新機(jī)構(gòu)類型，一方面，由于機(jī)器人機(jī)構(gòu)性能指標(biāo)的復(fù)雜性和多樣性，缺少兼顧機(jī)構(gòu)綜合性能的決策理論，因此無(wú)法建立機(jī)構(gòu)分析方法與后續(xù)的機(jī)構(gòu)綜合方法的內(nèi)在聯(lián)系；另一方面，機(jī)構(gòu)綜合的過(guò)程中為優(yōu)選機(jī)構(gòu)類型和尺度，需要揭示機(jī)構(gòu)類型和尺度與其綜合性能之間的聯(lián)系；因此，如何揭示機(jī)器人機(jī)構(gòu)綜合性能與機(jī)構(gòu)類型和尺寸之間的映射規(guī)律，建立一種面向工程應(yīng)用的、具有普遍適用性的機(jī)器人機(jī)構(gòu)分析和綜合方法是研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

（一）要解決的技術(shù)問(wèn)題

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種串聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的綜合同步方法，通過(guò)比較PCA方法和KPCA方法的降維效果，選擇更適合于串聯(lián)機(jī)器人的機(jī)構(gòu)分析的方法，進(jìn)而通過(guò)選擇綜合性能最優(yōu)的機(jī)構(gòu)構(gòu)型和尺度，為機(jī)器人構(gòu)型和尺度同步綜合研究提供科學(xué)的參考依據(jù)。

（二）技術(shù)方案

本發(fā)明的串聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的綜合同步方法，包括以下步驟：

第一步：以不同構(gòu)型和尺度的平面串聯(lián)機(jī)械臂為研究對(duì)象，基于機(jī)器人常用的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)單一性能指標(biāo)對(duì)其綜合性能進(jìn)行分析，進(jìn)而可進(jìn)行機(jī)器人機(jī)構(gòu)構(gòu)型和尺度同步綜合；

第二步：將數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法：PCA方法和KPCA方法應(yīng)用到串聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的綜合性能分析和綜合中，對(duì)現(xiàn)有指標(biāo)的相關(guān)性進(jìn)行定量化研究，既解決機(jī)構(gòu)綜合性能評(píng)價(jià)問(wèn)題，避免了主觀因素對(duì)綜合評(píng)價(jià)的影響，又在一定程度上揭示了構(gòu)型和尺度與其綜合性能之間的聯(lián)系；

第三步：PCA和KPCA均可有效地對(duì)串聯(lián)機(jī)器人性能進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，但KPCA方法的降維效果較好，能更有效地處理變量間的非線性關(guān)系，通過(guò)提高第一主成分的貢獻(xiàn)率，能提供更多的關(guān)于原始性能指標(biāo)的信息，計(jì)算結(jié)果更為合理，進(jìn)而為串聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)構(gòu)型和尺度同步綜合研究提供科學(xué)的參考依據(jù)。

（三）有益效果

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的串聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的綜合同步方法，通過(guò)比較PCA方法和KPCA方法的降維效果，選擇更適合于串聯(lián)機(jī)器人的機(jī)構(gòu)分析的方法，進(jìn)而通過(guò)選擇綜合性能最優(yōu)的機(jī)構(gòu)構(gòu)型和尺度，為機(jī)器人構(gòu)型和尺度同步綜合研究提供科學(xué)的參考依據(jù)。

具體實(shí)施方式

一種串聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的綜合同步方法，包括以下步驟：

第一步：以不同構(gòu)型和尺度的平面串聯(lián)機(jī)械臂為研究對(duì)象，基于機(jī)器人常用的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)單一性能指標(biāo)對(duì)其綜合性能進(jìn)行分析，進(jìn)而可進(jìn)行機(jī)器人機(jī)構(gòu)構(gòu)型和尺度同步綜合；

第二步：將數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法：PCA方法和KPCA方法應(yīng)用到串聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的綜合性能分析和綜合中，對(duì)現(xiàn)有指標(biāo)的相關(guān)性進(jìn)行定量化研究，既解決機(jī)構(gòu)綜合性能評(píng)價(jià)問(wèn)題，避免了主觀因素對(duì)綜合評(píng)價(jià)的影響，又在一定程度上揭示了構(gòu)型和尺度與其綜合性能之間的聯(lián)系；

第三步：PCA和KPCA均可有效地對(duì)串聯(lián)機(jī)器人性能進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，但KPCA方法的降維效果較好，能更有效地處理變量間的非線性關(guān)系，通過(guò)提高第一主成分的貢獻(xiàn)率，能提供更多的關(guān)于原始性能指標(biāo)的信息，計(jì)算結(jié)果更為合理，進(jìn)而為串聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)構(gòu)型和尺度同步綜合研究提供科學(xué)的參考依據(jù)。

上面所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定。在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域普通人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入到本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。