一种新型5轴执行机构末端定位算法

发布时间：2021-03-26 20:44

　　针对一种5轴执行机构末端建立二维、三维的定位模型,使之定位到给定目标点处。采用向量积方法确定关节实际旋转角度的取值范围。二维模型中,分别旋转大臂、小臂和腕部关节点,进行二维平面定位;三维模型中,分别旋转腰部、大臂、小臂和腕部关节点,进行三维空间定位。逆运动学求解时,对大臂俯仰角度进行迭代,解出所有的有效解,并用正运动学分析方法对所有解进行验算。按照执行机构运行效率最高原则,从所有有效解中计算最优解。最后,给出二维模型和三维模型最优解的各关节点运动轨迹、各关节点角度-时间关系曲线。仿真结果表明:定位精度在毫米级,能够满足定位需求。 

【文章来源】：机床与液压. 2020,48(08)北大核心

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【部分图文】：

执行机构实物

图1 执行机构实物角度仪测量各关节极限角度,以车体水平面作为参考平面,范围如下:腰部关节旋转角度θ1为-90°～90°;大臂关节俯仰角度θ2为0.2°～152.6°;小臂关节俯仰角度θ3为0.2°～185.6°;腕部关节俯仰角度θ4为0.3°～228.3°。测速仪测量的各关节电机的转速(一级减速比后)如表1所示。利用下式计算关节角速度:

(b-y2)2+(c-z2)2=r 3 2 (4)对由式(2)(3)(4)构成的方程组解进行讨论:若 b 2 +c 2 >r 1 +r 2 +r 3 ,则方程组无解;若 b 2 +c 2 =r 1 +r 2 +r 3 ,则方程组有唯一解;若 b 2 +c 2 <r 1 +r 2 +r 3 ,则方程组有无穷解。由θ2=0.2∶step∶152.6,以step为步长进行查询,则


本文编号：3102220