木板抓取冗余机械臂逆运动学求解

• 作者: 刘英 徐呈艺 曹健 肖轶 贾民平
• 来源期刊: 计算机集成制造系统
• 学科: 工学
• 关键词: 木板抓取 冗余机械臂 七自由度 逆运动学 位姿分离 逆解优选
• 年，卷（期）: 2020,（12）
• 所属期刊栏目: 数字化/智能化/网络化制造技术
• 页码范围: 3368-3374
• 页数: 7页
• 分类号: TP242
• 语种: 中文
• DOI: 10.13196/j.cims.2020.12.019

摘要

针对木板抓取冗余机械臂逆运动学求解困难的问题,基于七自由度机械臂的几何构型与向量特性,引入机械臂自运动结合位姿分离法求解逆运动学.首先由机械臂关节末端位置向量解得关节变量4和臂型参考平面时的前三个关节变量,再引入臂型角对关节0-3的姿态矩阵进行Rodrigues变换求解前3个关节变量;然后通过机械臂关节末端姿态矩阵求解后3个关节变量,并对该机械臂奇异点进行分析;最后以加权构型空间距离函数最小值对应的机械臂关节角作为选定的逆解.通过实验表明该方法成功率更高、耗时更短、结果精度更高,木板抓取试验成功率高.该方法在冗余机械臂视觉伺服等实时控制中有较好的应用意义.