基于肘部自运动的主从异构7自由度机械臂运动映射及其几何逆解

• 作者: 张自强 李晓辉 王鑫 赵京 龚世秋
• 来源期刊: 机械工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 运动映射方法 关节融合策略 运动学逆解 7自由度机器人 肘部自运动
• 年，卷（期）: 2020,（15）
• 所属期刊栏目: 机器人及机构学
• 页码范围: 181-190
• 页数: 10页
• 分类号: TP242
• 语种: 中文
• DOI: 10.3901/JME.2020.15.181

摘要

为了在异构遥操作系统中将主臂运动信息完整的映射到从臂,以人臂运动特性为依据,针对7自由度机器人提出了一种新的主从运动学映射方法.该方法以机器人末端位姿和自转角为基础,建立主从映射矩阵.提出关节融合策略,对因有偏置而无法汇交成肩肘腕点的机器人进行关节融合,从而形成等效肩肘腕点,并以此确定映射矩阵参数.建立参考坐标系,对遥操作过程中产生的基系漂移误差进行修正.针对肘或腕不汇交的7自由度机器人,提出了一种新的逆运动学求解方法.该方法利用几何关系求解等效肩肘腕点的位置,并依据各等效点与各关节点之间的关系求解各关节角.仿真和试验结果证明了所提出的映射方法能够使从臂按照主臂所提供的信息在等比例模型中完成运动,并且在运动过程中从臂自转角与主臂相同,完成避障任务.