【摘 要】
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随着近年我国智能化装备制造业的迅猛发展,传统装备制造企业的手工操作已经远远无法满足当前的生产要求,越来越多的企业开始选择采用工业机器人代替人工操作,以提高其生产效率和质量。论文针对工业机器人应用中存在的运动轨迹规划和声纹控制等需求热点和难点,提出了针对六轴工业机器人的基于几何学的逆运动算法并将其应用于轨迹规划,实现了考虑安全智能化的声纹识别与语音控制工业机器人系统,取得了较好的研究和应用成果。论文
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随着近年我国智能化装备制造业的迅猛发展,传统装备制造企业的手工操作已经远远无法满足当前的生产要求,越来越多的企业开始选择采用工业机器人代替人工操作,以提高其生产效率和质量。论文针对工业机器人应用中存在的运动轨迹规划和声纹控制等需求热点和难点,提出了针对六轴工业机器人的基于几何学的逆运动算法并将其应用于轨迹规划,实现了考虑安全智能化的声纹识别与语音控制工业机器人系统,取得了较好的研究和应用成果。论文的具体研究工作及成果如下:（1）根据工业机器人逆运动学算法的不足,针对六轴工业机器人和具体应用场景要求及特点,提出了一种基于几何学的逆运动学算法。该算法结合六轴工业机器人在高精度机械加工生产场景中的特点和要求,固化第四轴和第六轴的运动方向,然后通过几何学对剩余四个轴做逆运动学分析,使得求解过程极大简化、易于理解且相比传统数值方法计算量大大降低,从而满足在常规甚至低配计算环境中的实现。结合该逆运动学模型,论文进一步提出了一种针对六轴工业机器人的简单有效的轨迹规划算法,有效解决了运动时因机器人各轴到达目标点时间不同或各关节变化剧烈引起的震动、蛇形运动等问题,实现了末端连续匀速运动。（2）针对工业机器人在安全智能化方面的需求,提出了基于SE-B-Res Net-50的声纹识别模型。该模型以Res Net-50为基础,通过对其网络结构和参数的改进,并与Squeeze-and-Excitation Net相结合,在识别速度没有显著变化的情况下,显著提高了声纹识别准确率,识别准确率达到惊人的97%以上。（3）根据工业机器人应用需要,结合上述的声纹识别模型和轨迹规划研究成果,论文设计并实现了六轴工业机器人声纹控制系统,并以SRE12-1450型机器人为实例,验证了该系统在工业生产作业中的可行性和有效性。该系统针对六轴工业机器人在高精度机械加工生产场景中具有良好的实用性。
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