[发明专利]三自由度转动曲柄连杆并联平台位姿控制方法

权利要求书

1.三自由度转动曲柄连杆并联平台位姿控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S100、构建与平台位姿向量相关的目标函数和位姿向量矩阵，进行初始化，采用单纯型算法优化所述位姿向量矩阵；

S200、约束位姿向量搜索边界，对优化获得的位姿向量矩阵中的位姿向量执行惩罚操作，剔除超出搜索边界的位姿向量；

S300、搜索剩余的位姿向量对应的目标函数最小值，输出目标函数最小值对应的最优位姿向量；

所述S100中，根据三自由度转动曲柄连杆的机械结构和运动学逆解理论，建立逆解数学模型S＝inv(P_j)，其中，S为逆解得到的曲柄连杆促动器的角度变化量，P_j为平台位姿向量集，构建目标函数F(P_j)＝(inv(P_j)-S₀)²，其中，S₀为曲柄连杆促动器的角度变化量实测值；

所述S200的具体步骤包括：

S201、根据三自由度转动曲柄连杆并联机构的最大行程，定义搜索上界Φ_max，搜索下界Φ_min，建立惩罚函数：

，其中，t为当前演替次数，代表第t次演替中的第j个位姿，为原位姿向量，为演替后的位姿向量；

S202、根据S201建立的惩罚函数，对超出搜索界限的位姿向量执行惩罚操作，完成对超出搜索界限的位姿向量重新赋值。

2.根据权利要求1所述的三自由度转动曲柄连杆并联平台位姿控制方法，其特征在于，所述S100中，任意选取平台上的至少三个点，以至少三个点的N组位姿向量参数为元素构建位姿向量矩阵，完成位姿向量矩阵初始化。

3.根据权利要求1所述的三自由度转动曲柄连杆并联平台位姿控制方法，其特征在于，所述S300之前还包括步骤S210、执行回溯操作。

4.根据权利要求3所述的三自由度转动曲柄连杆并联平台位姿控制方法，其特征在于，所述回溯操作的具体步骤包括：

S211、对位姿向量进行逆解求解曲柄连杆促动器角度变化量，判断能否获得有效的角度变化量；

S212、根据回溯函数：进行回溯操作，其中，k由逆解方程在实数域是否存在有效解决定，若通过逆解未获得到有效解，则取1，否则k取0；ξ为回溯系数，取值为1。

5.根据权利要求1所述的三自由度转动曲柄连杆并联平台位姿控制方法，其特征在于，S300的之后还包括步骤S400：判断S300中获得的位姿向量对应的目标函数值是否小于预设的最大允许误差值，如果是，则输出该位姿向量，得到最优解。

6.根据权利要求5所述的三自由度转动曲柄连杆并联平台位姿控制方法，其特征在于，如果判断结果为否，则采用粒子群算法搜索全局后，返回S300。