大型喷浆机器人的运动学逆问题研究.pdfVIP

2010年第4期 ·设计与研究 · 文章编号 ：1001—2265(2010)04—0031—03 大型喷浆机器人的运动学逆问题研究木 闫成新 (中国石油大学 (华东)机 电工程学院，山东 东营 257061) 摘要：机器人的运动学逆解对于控制机器人的末端位姿极为重要。大型喷浆机器人结构上不存在 闭链 问题 ，但关节数较多。对现有逆解求解方法进行 了对比研究，使用 D．H方法建立大型喷浆机器人 的杆件 坐标系并得到其运动学正解，使用代数法求解其运动学逆解 ，并用对分法求解一元 四次方程，最终求 出 了喷浆机器人的全部运动学逆解。对逆解方程进行 了验证 ，验证结果表 明了算法的正确性 。 关键词 ：大型喷浆机器人 ；运动学；逆解；代数法 中图分类号：TP242 文献标识码 ：A StudyonInverseKinematicsProblem oftheLargeScaleShotcrete-robot YAN Cheng-xin (CollegeofMechanicalEngineering，ChinaUniversityofPetroleum，DongyingShandong257061，China) Abstract：Inversekinematicssolutionsare importantforcontrollingendponitpostureofrobot．Lragescale shotcrete-robothasnoclosedchaniproblembutwithmanyjonits．Theaxisofstructuresofthelrage scale shotcrete-robotisestablishedandthedirectkinematicssolutionsraeobtaniedby D-H method．Oncomparing theinversekniematicssolvnigmethods，theniversekniematicsproblem issolvedbyperformnigalgebraicmeth- od．Dichotomiznigmethodisusedofrsolvnigquarticequationandthewholeniversekniematicssolutionsrae obtanied．Experimentalresultsdemonstratethesoundnessofouralgorithm． Keywords：lrage scaleshotcrete-robot；kniematics；inversesolution；algebraicmethod A06=A01Al2A23… A 0 引言 为求关节 1的参数 g。，可用 A 同时乘以上式两 为使机器人末端执行器 的位姿满足给定 的要求 ， 端 ，得 ： 需要计算机器人 的各关节变量 ，称为机器人 的运动学 A A06=AI2A23…A56 逆问题 。由解出的关节变量值可以控制的各个关节的 上式两端矩阵对应元素相等 ，可得 l2个方程 ，其 位置和姿态 ，实现机器人 的运动控制与轨迹规划 。。 中9个是独立 的，从 中总可 以用若干方程消去 q2q，… 机器人运动学逆解有许多方法 ，在 简要介绍现有方法