[发明专利]一种六自由度关节型机器人的奇异性处理方法

权利要求书

1.一种六自由度关节型机器人的奇异性处理方法，其特征是按如下步骤进行：

步骤1、对六自由度关节型机器人进行结构学与运动学分析，建立运动学模型，从而获取运动学正逆解求解公式及雅可比矩阵；

步骤2、对所述六自由度关节型机器人进行笛卡尔空间的运动轨迹规划，得到末端执行器在各个插值点处的位置、速度和加速度；

步骤3、对所述运动轨迹的各个插值点进行运动学逆解求解，得到各插值点处机器人各关节的角度，并根据雅可比矩阵对笛卡尔空间与关节空间的联系，得到各插值点处机器人各关节的角速度和角加速度；

步骤4、求解关节奇异的条件，并得到奇异域；

步骤5、基于所述奇异域的边界上的插值点处机器人各关节的角度、角速度、角加速度，利用五次多项式对奇异域内的所有插值点进行重新规划，得到非奇异域内的插值点，从而与奇异域边界上的插值点组成新的运动轨迹，以使六自由度关节型机器人平稳地通过奇异域。

2.根据权利要求1所述的六自由度关节型机器人的奇异性处理方法，其特征在于，所述步骤5是按如下过程进行：

步骤5.1、将奇异域边界上的始端插值点的角度记为θ₀、角速度记为θ′₀、角加速度记为θ″₀；将奇异域边界上的末端插值点的角度记为θ_f、角速度记为θ′_f、角加速度记为θ″_f，并带入五次多项式中，从而求解得到五次多项式的各个系数如式(1)所示：

式(1)中，t_f表示末端插值点的时间；

步骤5.2、将奇异域内的所有插值点的时刻带入求解后的五次多项式中，从而得到新的插值点作为非奇异域内的插值点。