复杂曲面预制体三维针刺轨迹规划研究

来源：机床与液压杂志2025年第11期北京时间：

作者：张楠，宋杰，乔冠，丁暴雨

单位：内蒙古工业大学机械工程学院；内蒙古工业大学机械工程学院；内蒙古工业大学机械工程学院；内蒙古工业大学机械工程学院

摘要：针对三维针刺技术在复杂曲面针刺成型过程中难以规划针刺轨迹的问题，提出一种基于六轴机械臂的针刺机器人。针对复杂曲面针刺位姿难确定问题，提出一种复杂曲面预制体三维针刺点姿态计算方法；应用复杂曲面生成的针刺点、辅助点以及参考原点坐标，计算旋转矩阵。针对关节角度逆解问题，采用序列二次规划算法（SQP）计算机械臂末端姿态关节角度最优解。基于轨迹平滑的要求，采用五次多项式插值法对针刺点间轨迹插值，并仿真验证。仿真结果表明：应用该方法生成的针刺机器人末端运动轨迹平滑，无跳变点。

关键词：三维针刺技术;复杂曲面预制体;六轴机械臂;轨迹规划

基金资助：内蒙古自治区科技计划项目（2022YFHH0005）