旋量理論在機器人運動學(xué)逆解中的應(yīng)用.pdf

1、隨著機器人產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，機器人運動學(xué)問題越來越受到學(xué)者們的關(guān)注。機器人運動學(xué)主要包括正運動學(xué)和逆運動學(xué)，其中，逆運動學(xué)問題是要解決的關(guān)鍵問題。逆運動學(xué)實現(xiàn)了機器人在接收到指令并識別定位到物體后，準(zhǔn)確地運動到該位置這一功能。由于機器人關(guān)節(jié)個數(shù)和連接方式不同，致使逆解算法出現(xiàn)多樣性，目前還沒有一種通用的運動學(xué)逆解方法，因此運動學(xué)逆解算法研究顯得尤為重要。
　　本文對國內(nèi)外機器人運動學(xué)逆解的現(xiàn)狀進行了深入研究，利用旋量理論可以從整體上

2、直觀地描述機器人的運動情況，并提出了一種基于旋量的運動學(xué)逆解算法。本文利用旋量理論，分析了當(dāng)機器人關(guān)節(jié)軸相交或垂直時的運動學(xué)逆解算法，但在現(xiàn)實中，機器人關(guān)節(jié)軸很難達到理論上的垂直或相交關(guān)系，為了解決這一問題，本文論述了當(dāng)機器人各關(guān)節(jié)軸方向任意時的運動學(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)出了運動學(xué)逆解的計算方法。在此基礎(chǔ)上，本文對4自由度串聯(lián)機器人進行了運