非球型手腕6R机器人实时逆运动学算法

作     者：李宁森 周波 张盼盼 孟正大 Li Ningsen l;Zhou Bol;Zhang Panpanl;Meng Zhengda

作者机构：东南大学自动化学院江苏南京210096 

出 版 物：《华中科技大学学报（自然科学版）》 (Journal of Huazhong University of Science and Technology(Natural Science Edition))

年 卷 期：2015年第43卷第S1期

页      面：461-467页

核心收录：

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家重大专项资助项目(2010zx04008-041) 江苏省科技成果转化项目(BA2014044) 

主　　题：逆运动学 6R机器人 非球型手腕 析配消元法 雅可比伪逆法 

摘      要：针对非球型手腕6R机器人,设计并实现了满足工业实时性和高精度要求的逆运动学算法.采用基于Liu方法的析配消元过程和雅可比伪逆法相结合的逆解方法,析配消元过程中引入矩阵条件数来确保选出更好的矩阵作进一步计算,对于矩阵条件数过大或矩阵无实数域特征值的情况,切换到雅可比伪逆法,使得原Liu方法不可解的位置(即关键矩阵均不满秩的情况)可以求解.对任一型号的6R机器人只需要一次符号计算得到各关键矩阵,然后将一元16次方程的求解转化为矩阵特征值的求解,减少了累积误差,提高了运算精度.实验结果表明:提出的算法平均计算时间为0.37ms,描述机器人末端位姿误差的综合指标达到1×10-10以内.