机械工程学报

作者：张宇, 汪田鸿, 金滔, 林杨乔, 李龙, 田应仲, 罗均, 张泉

单位：1. 上海大学机电工程与自动化学院 上海 200444;2. 上海市智能制造及机器人重点实验室 上海 200444;3. 上海大学未来技术学院 上海 200444;4. 重庆大学机械与运载工程学院 重庆 400044

关键词：空间机械臂,线驱连续体机械臂,机械臂末端位姿,运动学模型；

基金：国家自然科学基金(61973207)、上海市外国专家(23WZ2503000)、装备预研教育部联合基金(8091B032228)和上海市启明星扬帆专项(23YF1413200)资助项目。

为满足日渐增长的太空作业需求，设计了一种线驱中心杆型连续体机械臂，通过分析运动机理得到驱动空间、关节空间以及工作空间之间的正逆运动学关系，由单段臂到多段臂详细介绍了运动学建模方法；然后提出了基于Newton-Raphson法的逆运动学数值解法，并进行多解优化；最后针对正运动学与逆运动学各进行了一组实验。在正运动学模型验证实验中，末端最大误差为机械臂总长度的3.10%；在逆运动学模型验证实验中，臂形最大误差为机械臂总长度的3.63%。实验结果证明了运动学模型的准确性以及末端位姿控制方法的合理性，为线驱连续体机械臂的运动控制提供了理论基础。

来源：2025年第1期

《机械工程学报》期刊编辑部

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