旋量理論在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解中的應(yīng)用.pdf

1、隨著機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題越來(lái)越受到學(xué)者們的關(guān)注。機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)主要包括正運(yùn)動(dòng)學(xué)和逆運(yùn)動(dòng)學(xué)，其中，逆運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題是要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。逆運(yùn)動(dòng)學(xué)實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人在接收到指令并識(shí)別定位到物體后，準(zhǔn)確地運(yùn)動(dòng)到該位置這一功能。由于機(jī)器人關(guān)節(jié)個(gè)數(shù)和連接方式不同，致使逆解算法出現(xiàn)多樣性，目前還沒(méi)有一種通用的運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解方法，因此運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解算法研究顯得尤為重要。
　　本文對(duì)國(guó)內(nèi)外機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解的現(xiàn)狀進(jìn)行了深入研究，利用旋量理論可以從整體上

2、直觀(guān)地描述機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)情況，并提出了一種基于旋量的運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解算法。本文利用旋量理論，分析了當(dāng)機(jī)器人關(guān)節(jié)軸相交或垂直時(shí)的運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解算法，但在現(xiàn)實(shí)中，機(jī)器人關(guān)節(jié)軸很難達(dá)到理論上的垂直或相交關(guān)系，為了解決這一問(wèn)題，本文論述了當(dāng)機(jī)器人各關(guān)節(jié)軸方向任意時(shí)的運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解算法。本算法是在旋量理論的基礎(chǔ)上，利用指數(shù)積模型和Cayley變換表達(dá)方式，結(jié)合數(shù)值分析法，充分利用幾何關(guān)系，推導(dǎo)出了運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解的計(jì)算方法。在此基礎(chǔ)上，本文對(duì)4自由度串聯(lián)機(jī)器人進(jìn)行了運(yùn)