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机械设计与研究2025年第02期:集成电路封装六自由度机械手运动轨迹规划控制方法

来源:期刊VIP网 时间:


作者:李华;李国;

单位:四川信息职业技术学院电子与物联网学院;电子科技大学电子科学与工程学院;成都华微电子科技股份有限公司;

摘要:在集成电路封装过程中,六自由度机械手的精准操作对于提高封装效率和质量至关重要。然而,现有的基于凸优化理论的控制方法在处理机械手与运载器之间的强耦合和高非线性干扰时存在局限性,导致机械手运动轨迹的不稳定与碰撞风险。因此,研究开发一种新型的六自由度机械手运动学轨迹规划方法,以提高封装过程的稳定性和可靠性。采用5阶B样条曲线对机械手臂关节点进行高精度插值,生成更加连续且平滑的运动轨迹;进一步设计了一种基于3阶B样条曲线的轨迹平滑处理算法,通过优化曲线的局部特性,有效消除了轨迹中的抖动现象,显著提高了机械手的运动稳定性;结合防撞控制策略,设计了一种最小损耗的自主避障方法,使得机械手在复杂环境下能够安全、高效地完成封装任务。不仅具有优异的平滑性和精度,而且表现出了良好的避障性能。在关节角位移、角速度和角加速度的误差控制上,该方法均取得了显著优于传统方法的结果,最大误差分别不超过0.2 rad、0.19 rad/s和0.12 rad/s~2,具有重要的实际应用价值。

关键词:六自由度机械手;;B样条曲线;;轨迹规划;;平滑处理;;防撞模型

基金资助:国家自然科学基金资助项目(92064004)