多切断点分离-重构技术推导非球型手腕6R机器人逆解公式

摘要

本文提出一种利用多切断点分解—重构技术求解非球型手腕机器人逆解新方法,简化了该类机器人逆运动学公式的推导过程。首先利用指数积公式的变形,说明了n自由度机器人的可分解性,以及重构连接的通用几何约束;然后以一款手腕前端偏置型机器人为例,给出了针对常见非球型手腕机器人的分解方法及重新连接的几何约束条件。以满足约束条件为目的,得到了只含θ6的非线性封闭方程,以及其它关节角关于θ6的求解公式,推导过程具有更直观的物理几何意义。最后使用二分法求解,算法约2 ms可得到目标位姿所有解,计算位姿误差在10^(−12)mm以内。