[发明专利]串联形式机器人的逆运动学通用求解方法

摘要

本发明公开一种用于串联形式机器人逆运动学的通用求解方法。它通过对多种类型的机器人运动关节进行分类和简化，建立统一形式的机器人运动关节运动学模型，然后依据平面化处理方法对机器人工作构形进行二维形式处理，在此基础上对形成平面化构形进行分类划分，分别建立自动形式的平面构形工作空间求解方法，最后通过对任意机器人构形进行构形平面匹配实现串联形式机器人逆运动学求解。该方法既可以克服传统解析方法求解机器人构形问题的局限性和专一性，又克服了通用迭代方法非实时性和精度差的问题，能够快速、准确的实现机器人逆运动学的求解。满足通用机器人运动学求解要求和机器人运动控制的实际需要。

主权项

一种用于串联形式机器人的逆运动学求解方法，其特征是：首先将已知的机器人工作构形按照关节形式进行分解，对机器人关节根据运动形式分解成相应的基本关节的形式；将机器人所有的关节按照基本运动关节的形式通过统一基本关节自动建模方法建立模型；按照机器人的拓扑关系建立机器人整体运动学模型，按照构形平面理论，将工作构形分解成若干个构形平面，对可进行平面化处理的工作构形进行简化；对分解后的构形平面采用自动求解方法计算其工作空间；依据每个构形平面的工作空间，采用空间向量投影的方法进行构形平面匹配，从而得到连接构形平面的关节模块的广义运动量；最后根据匹配的每个构形平面姿态和位置要求，对组成构形平面的各个关节的广义运动量进行求解，进而得到所有的运动关节的广义运动量，从而完成机器人逆运动学的求解过程。