带关节约束的非冗余机械手臂二阶逆运动学控制

摘要

针对关节限位和关节速度约束下的非冗余机械手臂控制问题,提出能够同时满足关节限位、关节速度约束的非冗余机械手臂二阶逆运动学算法.该算法将关节限位约束转换为带有时变阈值的关节速度约束,将时变阈值关节速度约束由真实关节空间映射到修正关节空间,变为固定阈值的关节速度约束;在修正关节空间通过加权最小二乘法,保证机械手臂运动过程中关节限位约束成立.该算法能够通过自适应调整权值矩阵满足关节速度约束,通过定理证明了该算法能够充分满足关节限位、关节速度约束.在三关节非冗余机械手臂上进行仿真实验,验证了该算法可以使闭环系统在实现轨迹跟踪的过程中保证关节限位、关节速度约束成立.