[发明专利]一种空间机械臂故障关节最优锁定角度求解方法

摘要

本发明实施例提供了一种满足综合运动性能要求的空间机械臂自由摆动故障关节最优锁定角度求解方法，包括通过对最小奇异值、条件数、可操作度指标进行归一化处理，构造空间机械臂关节空间综合运动性能指标；基于解析法求解空间机械臂故障关节锁定在不同角度时的构型，利用综合运动性能指标筛选满足综合运动性能要求的构型以形成空间机械臂优选构型集；求解故障关节锁定在优选构型集对应的不同锁定角度时空间机械臂退化工作空间体积，选最大体积对应的锁定角度为空间机械臂故障关节最优锁定角度。根据本发明实施例提供的技术方案，可以实现空间机械臂自由摆动故障关节最优锁定角度的求解。

主权项

一种空间机械臂故障关节最优锁定角度求解方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)依据关节空间不同运动性能指标的表征特性，选取多个指标，使其综合之后能够表征空间机械臂关节空间的综合运动性能，对所选指标进行归一化处理，并将其综合为一个指标，即空间机械臂关节空间综合运动性能指标；(2)依据解析法逆解故障关节锁定在不同角度时所对应的空间机械臂构型，获得单关节故障空间机械臂构型集，基于综合运动性能指标计算所有构型对应的综合运动性能，选取满足要求的构型以形成空间机械臂优选构型集；(3)依据蒙特卡洛法求解故障关节锁定在优选构型集对应的不同锁定角度时空间机械臂的退化工作空间，求解所得退化工作空间体积，选取最大退化工作空间体积对应的锁定角度作为故障关节的最优锁定角度。