面向轮毂磨抛的手腕偏置机器人运动学快速求解方法

摘要：

为了提高轮毂加工的质量和效率,设计并研制手腕偏置的磨抛机器人,该手腕机构关节5可实现360.旋转、提高了末端灵活性.但机器人不满足Pieper准则,逆运动学方程复杂、高度非线性、耦合性强,有效准确地求解逆运动学困难.为解决这一问题,提出了一种逆运动学快速求解方法,该方法构建了新型的非线性方程,将传统的六个关节角度求解简化为三个关节角度求解.基于该方程,提出了由粗到精的两步法求解逆运动学,第一步估算多组关节角度初始值,基于当前关节角度选取初始值,可避免局部最优问题,提高求解稳定性;第二步根据初始值精确求解所有关节角度值,并对4、6轴共线时的多组解问题,给出了机器人特殊状态的解析解.仿真试验从精度、效率、多组解等指标验证了逆运动学算法满足轮毂磨抛加工要求,并在轮辐加工路径中进一步证明了其有效性.

关键词：磨抛机器人、手腕偏置、逆运动学、轮毂加工、非线性方程

所属期刊栏目：58

分类号：TP242(自动化技术及设备)

资助基金：国家重点研发计划2018YFB1308900

在线出版日期：2022-09-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：126-136