冗余自由度机械臂的逆运动学控制、建模与仿真

摘要

本文以一个仿混凝土泵车臂架的冗余自由度机械臂为研究对象,考虑到泵车臂架在实际应用中的多种约束因素,研究并实现了一种基于广义逆矩阵求解和梯度投影优化的冗余自由度机械臂逆运动学求解算法.在Solidwork(R)环境下建立了冗余自由度机械臂的三维仿真模型,并利用MATLAB(R)和VRML(R)工具对机械臂模型进行了运动学仿真分析.仿真结果表明,该运动控制算法能够实现冗余自由度机械臂末端对任意指定轨迹的柔顺跟踪控制,各个关节运动协调、平滑.本文的相关研究成果可以应用于混凝土泵车多关节臂架的运动控制.