[发明专利]一种基于机械臂最优运动性能的判断方法在审
| 申请号： | 202210875246.8 | 申请日： | 2022-07-25 |
| 公开（公告）号： | CN116341177A | 公开（公告）日： | 2023-06-27 |
| 发明（设计）人： | 谭雯;王怀震;谭博;刘润晨;李洪生 | 申请（专利权）人： | 山东新一代信息产业技术研究院有限公司 |
| 主分类号： | G06F30/20 | 分类号： | G06F30/20;G06F17/16;G06F17/11;G06F119/02 |
| 代理公司： | 济南信达专利事务所有限公司 37100 | 代理人： | 姜鹏 |
| 地址： | 250100 山东省济南市高新*** | 国省代码： | 山东;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 基于 机械 最优 运动 性能 判断 方法 | ||
1.一种基于机械臂最优运动性能的判断方法，其特征在于：所述基于机械臂最优运动性能的判断方法包括以下步骤：
根据所需机械臂的构型和结构参数，通过机器人学中的Denavit-Hartenberg方法建立机械臂各连杆坐标系的参数表；
根据Denavit-Hartenberg方法建立的机械臂各连杆坐标系参数表，建立机械臂的运动学方程；
计算机械臂的雅克比矩阵；
利用雅克比矩阵J(q)的条件数公式作为评价机械臂可操作性的度量指标；
利用蒙特卡洛法在机械臂每个关节范围内随机选择关节角度；
根据机械臂各个关节随机关节值，加上评判运动性能的指标雅克比矩阵条件数，通过仿真可以得到三维空间机械臂末端笛卡尔空间的雅克比矩阵条件数；
根据得到的机械臂最优工作空间，在实际的机械臂中进行验证。
2.根据权利要求1所述的一种基于机械臂最优运动性能的判断方法，其特征在于：所述机械臂的运动学方程为：
3.根据权利要求2所述的一种基于机械臂最优运动性能的判断方法，其特征在于：所述机械臂的雅克比矩阵的计算公式为：
4.根据权利要求1所述的一种基于机械臂最优运动性能的判断方法，其特征在于：所述雅克比矩阵J(q)的条件数公式为：
k＝||J||×||J||-1。
5.根据权利要求1所述的一种基于机械臂最优运动性能的判断方法，其特征在于：利用蒙特卡洛法在机械臂每个关节范围内随机选择关节角度时，当所有关节在取值范围内随机遍历取值后，末端笛卡尔坐标系下的位姿构成了机械臂的工作空间，通过机械臂的正运动学可以求出末端笛卡尔空间的运动范围。
6.根据权利要求5所述的一种基于机械臂最优运动性能的判断方法，其特征在于：所述机械臂的正运动学公式为：
7.根据权利要求1所述的一种基于机械臂最优运动性能的判断方法，其特征在于：所述通过仿真可以得到三维空间机械臂末端笛卡尔空间的雅克比矩阵条件数时，雅克比矩阵条件数越小，运动性能越好。
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