基于拟Newton法的并联机构位置正解

摘要：

基于Newton法的迭代搜索算法是求解并联机构位置正解的重要数值算法，但是在其每一步的迭代过程中都需要构造机构的Jacobian矩阵。在Newton法的基础上，将拟Newton法应用于并联机构的位置正解求解，该方法用当前的函数值代替Jacobian 矩阵，能够减小每一迭代步的计算量。定义机构的虚工作空间，并分析6-RUS这一类并联机构虚工作空间受限的原因及迭代搜索算法在求解这一类机构位置正解时的局限性，提出将这一类机构的位置正解等效求解的方法。进一步分析耦合型少自由度机构虚工作空间受限的原因，采用虚设机构法和改进的 Jacobian 矩阵使迭代搜索算法能够适用于这一类机构。数值算例表明：相比于Newton法，拟Newton法的总迭代步数并没有明显增加，但由于每一迭代步的计算量少，计算效率明显提高，为并联机构位置正解在实时场合的应用提供了一定的理论指导；等效机构法能够扩大机构的虚工作空间，增加迭代搜索算法的适用范围。

关键词：位置正解、拟Newton法、并联机构、虚工作空间

分类号：TP242(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51375240，51105322。

在线出版日期：2015-05-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：28-36