利用共形几何代数的串联机器人位置逆解求解方法

发布时间：2018-07-25 10:26

【摘要】：为获得串联机器人位置逆解的解析解,使用共形几何代数对串联机器人位置逆解进行了研究。利用共形几何代数中基本几何元素的内积和外积运算,获得串联机器人各关节点的位置,然后通过构造经过关节点的直线与直线以及平面与平面的内积,求解出机器人所有关节转角,从而直接获得了串联机器人位置逆解的解析解。该方法求解简捷,几何直观性好,避免了经典机器人运动学理论中欧拉角、矩阵的运算以及复杂的多元高次非线性方程组求解,求解过程和结果可以明显地反映机器人几何结构与机器人运动之间的几何关系。以一种空间6R串联机器人位置逆解为例进行了求解,算例计算表明该方法正确、有效,计算效率提高了近44倍。
[Abstract]:In order to obtain the analytical solution of the inverse position of the serial robot, the inverse solution of the position of the serial robot is studied by using conformal geometry algebra. By using the inner and outer product operations of the basic geometric elements in conformal geometry algebra, the positions of each node of the serial robot are obtained, and then the lines and lines passing through the nodes and the inner product of the plane and plane are constructed. The inverse solution of the position of the serial robot is obtained directly by solving the rotation angles of all joints of the robot. This method is simple and easy to solve, and can avoid the calculation of Euler angle, matrix and complex multivariate nonlinear equations in the classical kinematics theory of robot. The solution process and results can clearly reflect the geometric relationship between robot geometry and robot motion. The inverse solution of a space 6R serial robot is taken as an example. The calculation results show that the method is correct and effective, and the computational efficiency is improved by nearly 44 times.
【作者单位】： 北方工业大学机械与材料工程学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51105003)
【分类号】：TP242

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 张磊;;平面2R串联机器人机构运动学分析[J];科技创新导报;2009年25期

2 高文斌;王洪光;姜勇;;一种基于指数积的串联机器人标定方法[J];机器人;2013年02期

3 王品;廖启征;庄育锋;魏世民;;一般7R串联机器人标定的仿真与实验[J];机器人;2006年05期

4 孙志娟;赵京;李立明;;串联机器人机构分析和综合同步方法的应用[J];北京工业大学学报;2014年03期

5 王鲁敏,李艳文;教学型5R串联机器人设计及自动控制[J];机械;2005年08期

6 肖永飞;王学林;张福海;陈铁;付宜利;;一种串联机器人的全局参数优化设计方法[J];中国机械工程;2014年16期

7 张彦斐;宫金良;魏修亭;;一种串联机器人的实时运动仿真[J];组合机床与自动化加工技术;2013年05期

8 胡准庆,房海蓉,方跃法;少自由度串联机器人仿真分析(英文)[J];系统仿真学报;2003年05期

9 潘军;姜力;;一种基于交叉耦合控制的串联机器人笛卡尔空间轨迹跟踪方法[J];机械与电子;2010年10期

10 孙术华;郭宗和;牛国栋;;串联机器人手臂末杆自由度的一种求法[J];山东理工大学学报(自然科学版);2006年02期

相关博士学位论文 前3条

1 张晓瑾;串联机器人位姿精度分析与建模[D];东北大学;2012年

2 刘松国;六自由度串联机器人运动优化与轨迹跟踪控制研究[D];浙江大学;2009年

3 吴文祥;多自由度串联机器人关节摩擦分析与低速高精度运动控制[D];浙江大学;2013年

相关硕士学位论文 前10条

1 刘庆国;串联机器人手臂路径规划仿真软件的研究与设计[D];广西大学;2015年

2 张健;多关节工业串联机器人实时运动规划算法研究[D];西南科技大学;2016年

3 刘鑫;串联机器人可控阻尼半主动控制的基础研究[D];东北大学;2010年

4 费晓光;串联机器人位姿误差的综合分析[D];东北大学;2009年

5 石磊;6自由度串联机器人的分析与仿真[D];沈阳航空航天大学;2011年

6 刘建华;六自由度串联机器人运动仿真研究[D];燕山大学;2008年

7 任静;串联机器人神经网络自适应控制的仿真研究[D];东北大学;2009年

8 孙美霞;基于立体视觉的串联机器人跟踪检测系统[D];东华大学;2012年

9 欣玲;串联机器人在模拟座舱空间中的避障方法研究[D];南京航空航天大学;2009年

10 曲海波;少自由度串联机器人构型综合与奇异分析[D];北京交通大学;2008年

，

本文编号：2143535