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码垛机器人的运动学分析及码垛机器人运动学正解在残余振动抑制研究中的应用

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2019-09-15 6:02:21 * 浏览: 0
根据码垛机器人的机构参数和建立的坐标系,如图3.2和3.3所示,每个链路的参数可以如表3.1所示。变换矩阵3-(8)描述了手(末端执行器)坐标系{5}相对于包含各个旋转关节变量的基础坐标系{0}的位置和姿态关系。根据末端均匀变换矩阵3-(5)和码垛机器人变换矩阵3(9),代码机器人的运动方程可以根据等式3-(10)表示为抓取器(末端执行器)。每个关节的姿势和旋转角度之间的关系如公式3-(11)所示。根据通过运动学正解获得的表达式3-(11),可以通过每个关节的旋转角度来计算末端执行器在空间中的姿态。在正运动学解的基础上,需要运动学逆解来获得每个关节的旋转变量。 3.3.2码垛机器人的运动学逆解决方案运动学逆解是实现机械手定位控制和轨迹跟踪控制的基础,逆解算法直接影响码垛机器人控制器的性能。为了获得每个旋转关节变量的表达式,本文详细介绍了运动学逆解的推导过程。此时,可以根据末端执行器的位置和姿势导出每个关节的旋转角度变量的表达式,例如公式3-(14),?3-(16),?3-(18) ,?3-(19),? 3-(22),但表达式中的每个关节变量有多个解决方案。为此,需要根据关节变量的工作范围和表3.1中所示的动作的连续性来选择一组最优解。在本文中,在逆运动学算法中选择的一组逆解表达式是通过逆解获得的每个关节角度变量3-(23)的表达式,其可以驱动码垛机器人到达期望的位置。在编写运动控制程序时,每个关节角度变量的表达式应尽可能简单,即需要在最短时间内完成更多的逆解计算,从而提高计算速度和控制精度。