六自由度机械臂运动学旋量逆解及简化算法

摘要

针对一种前3关节轴线交于一点的六自由度机械臂,提出一种旋量理论结合已知panden-kahan子问题的逆解方法;首先利用关节轴线交点将六自由度机械臂的逆运动学问题进行拆分,然后利用panden-kahan子问题求出前3关节、第5、6关节分别交于一点,第4关节偏移中心轴线的六自由度机械臂逆解;针对传统的旋量逆解方法过程和结果存在复杂性,提出一种旋量、几何法、欧拉角相结合的简化方法,对逆解算法进行大幅度简化.最后进行算法实例验证,结果表明该方法正确有效,算法简单,精度高,旋量逆解精度在10-13数量级,为路径规划和实时控制提供了良好的算法基础.