基于旋量理论的六自由度机械臂逆解算法

摘要

机器人求逆解过程中主要采用D-H参数法和旋量法来建立机器人运动学模型.D-H参数法机器人运动学分析中应用较多,但由于D-H参数法需要在每个关节处建立坐标系,因此建模过程较为繁琐.旋量法中机器人各连杆坐标系相对于底座建立,建模较为方便并且几何意义更明确.基于旋量理论建立的机器人运动学模型,其逆解一般采用Paden-Kahan子问题方法进行求解.针对6R模块化机械臂,该机械臂后3个关节轴线相交于一点,基于旋量理论建立机械臂的运动学模型,利用几何关系与Paden-Kahan子问题,对该机械臂进行了逆运动学求解,得到了该机械臂的解析解.利用Matlab编制运动学算法程序,验证了逆解算法的正确性.