典型文献
求解SSRMS构型空间机械臂逆运动学的方法
文献摘要：
SSRMS构型机械臂被广泛应用于空间在轨服务,但是由于冗余自由度以及肩、轴、腕部偏置的存在,导致逆运动学求解困难.关节角参数化方法虽然能求得逆运动学的解析解,但是求解成功与否高度依赖于参数的给定值.基于雅可比矩阵的求解方法考虑避奇异时会损失机械臂的运动性能.为此,提出了一种基于循环坐标下降法与关节角参数化方法联合的逆运动学求解方法(CCDJAP-IK),该方法具有对雅克比矩阵奇异不敏感,避免关节极限以及求出多组逆运动学精确解的优点.将采用循环坐标下降法求得的近似解作为关节角参数化方法中参数的给定值,减少了参数取值的盲目性,增加了求解的成功率.将末端执行器的运动转化为关节6末端点仅y轴方向受约束的达点运动,简化了目标函数以及算法的迭代步骤,提高了计算效率.以HIT-SSRMS构型机械臂为例开展了仿真实验,结果表明:在当前构型和期望位姿均在工作空间内随机选取的情况下,CCDJAP-IK方法的平均计算时间为4.86 ms,求解成功率为99.32％,是一种有效且可靠的求解SSRMS构型机械臂逆运动学的方法;在跟踪笛卡儿路径时,CCDJAP-IK方法的跟踪精度、关节空间连续性以及实时性均满足任务要求,因此可应用于机械臂的实时路径跟踪任务.
文献关键词：
冗余机械臂;逆运动学;循环坐标下降法;关节角参数化方法
中图分类号：
作者姓名：
赵智远;赵京东;赵亮亮;杨晓航;刘宏
作者机构：
哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室 哈尔滨150001
文献出处：
引用格式：
[1]赵智远;赵京东;赵亮亮;杨晓航;刘宏-.求解SSRMS构型空间机械臂逆运动学的方法)[J].机械工程学报,2022(03):21-35
A类：
SSRMS,关节角参数化方法,CCDJAP,达点运动
B类：
构型空间,空间机械臂,空间在轨服务,冗余自由度,腕部,偏置,逆运动学求解,解困,解析解,雅可比矩阵,求解方法,法考,奇异,运动性能,循环坐标下降法,IK,雅克比矩阵,不敏,精确解,近似解,解作,参数取值,盲目性,末端执行器,端点,受约束,代步,计算效率,HIT,位姿,工作空间,计算时间,ms,笛卡儿,跟踪精度,关节空间,任务要求,实时路径,路径跟踪,冗余机械臂
AB值：
0.263327
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