基于四元数的机械臂平滑姿态规划与仿真

摘要

姿态迹规划在机械臂控制中占有重要的地位,插值姿态的平滑性将直接影响到机械臂末端动作的柔和度.对姿态规划的等效性进行研究,给出角加速度与角速度可控的转角规划曲线.为减小计算复杂度,采用四元数代替姿态矩阵描述末端姿态.此外,还研究了等效转角与四元数球面线性插值的关系.最后,针对自行研制的六轴机械臂模型,以LabVIEW为仿真平台,对姿态轨迹进行了仿真与讨论.仿真结果表明:所规划的姿态具有C2连续的特点,实现了平滑变化.