一種變幾何桁架機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)建模及軌跡規(guī)劃算法.pdf

1、變幾何桁架機(jī)器人是超冗余度機(jī)器人的一種。相比于傳統(tǒng)機(jī)器人，這種機(jī)器人具有剛度高、模塊化、靈活性等諸多優(yōu)點(diǎn)。由于這些優(yōu)點(diǎn)，變幾何桁架機(jī)器人可以被應(yīng)用在空間遠(yuǎn)距離操控，水下無(wú)人探測(cè)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(jī)器人的概念介紹了一種具有特色雙對(duì)稱(chēng)八面體變幾何桁架機(jī)器人。該機(jī)器人引入模塊化思維，因此將復(fù)雜的機(jī)器人整體的運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算簡(jiǎn)化成單個(gè)模塊的運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算，并且由于該模型在構(gòu)建過(guò)程中考慮了單模塊機(jī)器人的模型對(duì)稱(chēng)性，使得這種機(jī)器人

2、的運(yùn)動(dòng)學(xué)可以通過(guò)模型幾何關(guān)系推導(dǎo)出，顯式的得出了運(yùn)動(dòng)學(xué)解算。
　　為了求得多模塊機(jī)器人的控制變量，在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)的基礎(chǔ)上，我們基于不同的出發(fā)點(diǎn)設(shè)計(jì)了兩種多模塊機(jī)器人的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)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(shí)踐的需要，該算法通過(guò)考慮模型的基本幾何關(guān)系及對(duì)模型的進(jìn)一步簡(jiǎn)化使軌跡規(guī)劃問(wèn)題轉(zhuǎn)化成一個(gè)無(wú)約束優(yōu)化問(wèn)題，因此通過(guò)BFGS算法我們即可求解該軌跡規(guī)劃算法。第二個(gè)軌跡規(guī)劃算法則集中于理論問(wèn)題的研究，將機(jī)器人避障需求引入到