基于对偶四元数的机械臂运动学建模及分析

• 作者: 宇旭东 王肖锋 葛为民 邢恩宏
• 来源期刊: 机械传动
• 关键词: 机械臂 运动学 对偶四元数 子问题
• 年，卷（期）: 2018,（7）
• 所属期刊栏目: 试验分析
• 页码范围: 112-117
• 页数: 6页
• 语种: 中文
• DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.07.023

摘要

为了简化机械臂运动学表达形式,提高机械臂运动响应速度,提出了一种基于对偶四元数的正逆运动学建模方法.首先,利用对偶四元数建立机器臂正运动学的普适性方程,大大减少了正运动学的计算时间.其次,针对机械臂关节变量求解组合的问题,对现有的子问题进行描述并分成单轴和双轴两类子问题,该分类方法囊括了现有子问题分类,有利于关节变量分组求解.最后,以一个6R串联机械臂为例,进行了基于对偶四元数的正逆运动学建模及仿真分析.结果表明该方法有效,相比旋量法,其正运动学计算时间减少了约30％,其逆运动学求解几何意义更加明确.该方法可应用到其他子问题求解的机械臂构型.