超冗余移动机械臂逆运动学快速求解的两种方法比较

摘要

超冗余移动机械臂的逆运动学求解一直是机器人领域研究的热点,特别是逆运动学求解过程中导致的计算量大、机械臂的位形偏移量大及能耗大等问题还未得到有效解决。因此本文给出基于几何方法的超冗余机械臂逆运动学快速求解算法,并分析了两种关节位置更新策略的能耗。第一种关节位置更新策略为"关节落在连线上",即更新后的关节位置落在该关节的目标点和与其相连的前一个关节的连线上;第二种关节位置更新策略为"关节落在轴线上",即更新后的关节位置落在前一时刻的该关节和与其相连的前一个关节的轴线上。从运动过程中关节跟踪角度变化范围多少出发,比较超冗余移动机械臂在这2种关节更新策略下运动特点。实验结果显示,方法 1具有关节移动范围小,移动距离短的特点。方法 2具有各个关节都有相似的运动轨迹,机械臂的末端跟随效果好的特点。