一般6R串联机械手逆解若干问题研究

摘要

面对众多串联空间机器人结构的类型，其运动学位置逆解能否用一种统一的方法来解决，一直是国内外机构学领域以及机器人领域学者的研究目标。文章首先阐述了对偶四元数的概念，以及它的空间几何意义，同时也介绍了所用到的Dixon结式消元的方法。论文基于对偶四元数的理论基础，对一般六自由度串联机械手逆解的通用算法进行了研究，建立了对偶四元数形式的串联机械手逆运动学模型，采用Dixon结式消元法进行推导，给出了一种基于对偶四元数的1PSR串联机械手位置逆解的新算法。 另外，把这种算法推广到具有特殊尺寸机械手位置逆解分析中，对该类机械手进行了理论推导。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2六自由度机械手位置逆解问题的研究现状

1.3本论文的主要工作

第二章运动学数学建模及非线性方程组求解的基本理论

2.1前言

2.2四元数

2.2.1基本定义

2.2.2四元数的基本代数运算

2.3对偶四元数

2.4空间位移的对偶四元数表示

2.5结式消元法

2.5.1 Sylvester结式消元法

2.5.2迪克逊(Dixon)结式消元法

2.5.3双变量、多变量消元与结式

2.6本章总结

第三章 1P5R机械手的分析

3.1引言

3.2约束方程的推导

3.3求解

3.3.1s1的求解

3.3.2t3，t4的求解

3.3.3t2的求解

3.3.4 θ5和θ6的求解

3.4 1P5R串联机械手求解实例

3.5本章总结

第四章一般6R机械手的分析

4.1引言

4.2约束方程的推导

4.3求解

4.3.1t1的求解

4.3.2t3，t4的求解

4.3.3t2的求解

4.3.4θ5和θ6的求解

4.4 6R串联机械手求解实例

4.5本章总结

第五章1P5R医用机械手的分析

5.1算法模型的建立

5.2建立运动学方程

5.3方程的消元与求解

5.4算法实例

5.5本章总结

第六章总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

附录

致谢

作者攻读硕士期间发表的学术论文