一种高精度的多关节串联机械臂运动学反解解法

摘要

本发明涉及一种高精度的多关节串联机械臂运动学反解解法。本发明使用万有引力和粒子群相结合的算法构架(PSOGSA)，引入非线性权重分配系数s＝0.65·e^{((‑15·k)/T)}公式，使算法设计前期偏向万有引力算法，中、后期偏重于粒子群算法，以提高搜索效率。并采用了改进点“动态狭小边界”、“非线性时变权重与陷局部最优自校正结合”和“超界带弱方向性返回扩散”三种改进策略。采用以上算法和改进策略可以在较少的迭代次数内获得唯一的反解，并且误差一直稳定在10^‑8级，理论计算时间可低至2.58ms/次。针对后三轴交于一点的特殊结构机械臂，使用位置和姿态分离求反解的策略，可以进一步提高求解性能，误差可降低到10^‑14级，理论计算时间可降低到1.597ms/次。