[发明专利]一种六自由度串联机器人运动学逆解的求解方法

摘要

本发明公开了一种六自由度串联机器人运动学逆解的方法，其步骤是：(1)建立连杆坐标系，设定变量θ1，θ2，θ3，θ4，θ5，θ6；(2)设定初始位形；(3)利用几何法求解θ4，θ5，θ6；(4)利用代数消元法θ1，θ2，θ3；并在求非正交球型或者非正交非球型的末端结构时引入禁忌搜索法从而求解出相应的数字解。本发明构思巧妙，利用几何法和代数消元法综合求解，避免了任意构造方程导致方程系数行列式的秩小于阶数的问题，更高效准确地求解6个轴的解析解，且对于复杂机构的三角函数关系利用几何法可以有效地使用消元法将二元一次方程转化为一元一次，从而得到对应唯一的解析解。

主权项

1.一种六自由度串联机器人运动学逆解的求解方法，其特征在于，当机器人连杆的后三个关节的轴线交于一点时，其步骤包括：(1)建立连杆坐标系：将机器人连杆放入坐标系，固定端为基坐标，依次往后的六个关节轴旋转角度分别设为变量θ₁，θ₂，θ₃，θ₄，θ₅，θ₆；(2)利用几何法，即根据Paden-Kahan子问题思想建立与后三个关节相关的函数SubProb_3R(ξ₄，ξ₅，ξ₆，p，q)求解θ₄，θ₅，θ₆的值，其中ξ₄，ξ₅，ξ₆为三个零节距的单位运动旋量，p，q为空间两点；(3)利用矩阵乘法变换此时已知θ₄，θ₅，θ₆，通过θ₁，θ₂，θ₃三个变量构造三角函数方程，利用代数消元法即可求得θ₁，θ₂，θ₃。