机械工程学报

作者：钟献有, 王鹤霖, 刘成菊, 陈启军

单位：同济大学电子与信息工程学院 上海 201804

关键词：冗余机械臂,逆运动学,臂型角参数化,最小运动变换模型；

基金：国家自然科学基金资助项目(62073245)

传统臂型角参数化方法在求解七轴冗余机械臂的逆运动学问题上存在算法奇异问题,一般采用奇异情况特殊处理或者增加冗余参数的方式解决。针对这一问题,提出了一种新型的逆运动学求解算法,该方法基于最小运动变换模型来重新定义臂型角参数。在给定待求解的目标构型的前提下,定义七轴机械臂的基准构型,建立从基准构型到目标构型的二阶段最小运动变换模型。根据基准角运动和臂角自运动的两个阶段运动模型,求解参考臂平面和特定臂角参数对应的肩、肘、腕部关节点的位置。根据几何关系求解各关节角度关于臂角参数的解析公式。通过逆解仿真实验对该算法进行了验证,结果表明该算法在求解精度、计算效率、算法稳定性等指标上具有良好结果,证明了该算法的有效性。

来源：2023年第15期

《机械工程学报》期刊编辑部

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