基于自運動的7-DOF機械臂逆運動學研究

摘要：針對一種7自由度典型機械臂構型的逆運動學問題,根據機構特點和自運動性質提出一種解析算法。首先對該冗余機械臂的自運動性質進行分析,其為平面四桿運動。采用冗余角對自運動進行描述,并分析機械臂末端位置和桿長對自運動的運動形式和冗余角變化范圍的影響。然后基于自運動特性,將冗余角作為一個約束條件,結合位姿分離法,求出該機械臂的逆運動學解析算法。最后通過數值算例進行驗證。該方法針對某一特定位姿求出所有的理論逆解。相對于傳統的數值解法,該方法不存在理論誤差,相鄰位姿點相互獨立,不存在誤差積累。