双机器人协同旋转过程中的四元数插补路径规划

• 作者: 侯至丞 包翔宇 张弓 徐征 曹学鹏 杨文林 王建
• 来源期刊: 机械科学与技术
• 学科: 工学
• 关键词: 双机器人 协同旋转 四元数 路径规划
• 年，卷（期）: 2020,（10）
• 所属期刊栏目: 机械动力学
• 页码范围: 1547-1554
• 页数: 8页
• 分类号: TP242.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20190340

摘要

双机器人绕中心点协同旋转可实现工件在空间中的灵巧姿态变换,本文提出一种基于四元数路径圆弧插补方法,应用于路径控制点的坐标旋转与坐标位置插补.首先,将路径圆弧初始控制点表示为四维齐次变换矩阵,提取三维旋转矩阵与坐标向量两个部分.然后,把旋转矩阵转换为四元数进行坐标旋转插补,对控制点坐标向量进行位置插补,以求解该方法的齐次变换矩阵通解;最后,由逆运动学得出插补控制点的关节坐标系,导入机器人示教器,以对双机器人协同旋转进行实验验证.实验结果表明:该方法能计算出路径圆弧轨迹的插补控制点,插补路径平滑,符合关节角限制,圆度误差控制在1.1 mm以内.可实现双机器人协调搬运工件在空间中的多角度对中心旋转,具有普遍适用性.