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非球型手腕6R机器人实时高精度逆运动学算法 被引量：8
1
作者 付中涛 杨文玉 +1 位作者 杨震 田猛 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期29-33,共5页
针对非球型手腕结构的6R机器人逆运动学不存在封闭解,以及现有算法存在实时性差、精度低、稳定性差等问题,提出了一种基于符号运算和矩阵变换的实时高精度逆运动学算法.该算法首先利用代数变换得到逆运动学方程的系数矩阵,然后通过矩阵... 针对非球型手腕结构的6R机器人逆运动学不存在封闭解,以及现有算法存在实时性差、精度低、稳定性差等问题,提出了一种基于符号运算和矩阵变换的实时高精度逆运动学算法.该算法首先利用代数变换得到逆运动学方程的系数矩阵,然后通过矩阵拆分和符号运算消去系数矩阵中的未知变量,采用矩阵特征值的分解和特征向量的选取,得到了逆运动学的至多16组解.最后以自主研发的非球型手腕的6R喷涂机器人为实例,求解结果表明:该算法的平均求解时间约为1.87ms,计算位姿误差在10-10范围内,满足实时高精度及稳定性的要求. 展开更多
关键词 逆运动学 非球型手腕 6R机器人 算法 符号运算 实时高精度
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非球型手腕6R机器人实时逆运动学算法 被引量：2
2
作者 李宁森 周波 +1 位作者 张盼盼 孟正大 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S1期461-467,共7页
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... 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. 展开更多
关键词 逆运动学 6R机器人 非球型手腕 析配消元法 雅可比伪逆法
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基于MATLAB的6R机器人逆运动学求解分析 被引量：2
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作者 孟凡刚 曹东江 尚江华 《河北省科学院学报》 CAS 2020年第1期22-29,共8页
本文通过D-H方法建立6R机器人坐标模型,将机器人末端执行器位姿~0T_h逆解问题转化为末端腕部点位姿~0T_6的逆解问题,排除~0T_h中含常量d_6的多项式,大大简化了求运动学逆解的复杂度。通过反变换法求得6R机器人逆解,提出以"最短行程... 本文通过D-H方法建立6R机器人坐标模型,将机器人末端执行器位姿~0T_h逆解问题转化为末端腕部点位姿~0T_6的逆解问题,排除~0T_h中含常量d_6的多项式,大大简化了求运动学逆解的复杂度。通过反变换法求得6R机器人逆解,提出以"最短行程+关节运动同向"为原则确定机器人最优逆解的方法,可以降低机器人运动能量消耗,同时减少关节运动换向,提高机器人运行稳定性和可靠性。利用MATLAB进行编程,设置6R机器人"关节加权系数"及"关节运动同向加权系数",对上述运动学逆解求解及优化方法进行了验证,说明该分析方法是有效性的。 展开更多
关键词 6R机器人 逆运动学 反变换法 最短行程 关节运动同向
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基于四元数矩阵与Groebner基的6R机器人运动学逆解算法 被引量：13
4
作者 倪振松 廖启征 吴莘馨 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期683-687,共5页
为促进一般6R机器人运动学逆解的应用,提出了一种四元数矩阵和对偶四元数矩阵算法,该算法把四元数应用于平面旋转的特殊情况,把旋转角度的正弦、余弦改写为矩阵形式,可以导出平面四元数的2个矩阵形式的基,建立了四元数矩阵形式的串联6R... 为促进一般6R机器人运动学逆解的应用,提出了一种四元数矩阵和对偶四元数矩阵算法,该算法把四元数应用于平面旋转的特殊情况,把旋转角度的正弦、余弦改写为矩阵形式,可以导出平面四元数的2个矩阵形式的基,建立了四元数矩阵形式的串联6R机械手运动学方程,再通过线性消元和2次应用分次字典序Groebner基消去5个变元,最后采用Dixon结式进行消元,得到没有增根的一元16次方程。这种算法得出的结果通过与过去得出的6R机器人逆解算法进行对比,表明所提出的算法可行性和正确性。 展开更多
关键词 6R机器人 四元数矩阵 GROEBNER基 位置逆解
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