一種變幾何桁架機器人運動學建模及軌跡規(guī)劃算法.pdf

1、變幾何桁架機器人是超冗余度機器人的一種。相比于傳統(tǒng)機器人，這種機器人具有剛度高、模塊化、靈活性等諸多優(yōu)點。由于這些優(yōu)點，變幾何桁架機器人可以被應用在空間遠距離操控，水下無人探測以及具有障礙物的工業(yè)環(huán)境中。本文基于變幾何桁架機器人的概念介紹了一種具有特色雙對稱八面體變幾何桁架機器人。該機器人引入模塊化思維，因此將復雜的機器人整體的運動學計算簡化成單個模塊的運動學計算，并且由于該模型在構建過程中考慮了單模塊機器人的模型對稱性，使得這種機器人

2、的運動學可以通過模型幾何關系推導出，顯式的得出了運動學解算。
　　為了求得多模塊機器人的控制變量，在機器人運動學的基礎上，我們基于不同的出發(fā)點設計了兩種多模塊機器人的點對點的軌跡規(guī)劃算法。第一種軌跡規(guī)劃算法主要基于工程實踐的需要，該算法通過考慮模型的基本幾何關系及對模型的進一步簡化使軌跡規(guī)劃問題轉化成一個無約束優(yōu)化問題，因此通過BFGS算法我們即可求解該軌跡規(guī)劃算法。第二個軌跡規(guī)劃算法則集中于理論問題的研究，將機器人避障需求引入到