重庆理工大学学报(自然科学) ›› 2022, Vol. 36 ›› Issue (7): 119-125.

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一种改进的串联机械臂逆运动学问题数值解法

马建伟,闫惠腾,沈亚彬   

  1. 大连理工大学 精密与特种加工教育部重点实验室,辽宁 大连
  • 发布日期:2022-08-17
  • 作者简介:马建伟,男,博士,教授,主要从事机器人辅助加工规划及控制研究

  • Published:2022-08-17

摘要: 逆运动学问题是机械臂运动控制的基础,数值法因其较好的通用性而被广泛使用。 然而,常规基于 LevenbergMarquardt(LM)迭代法的机械臂逆运动学数值解法存在收敛速度慢、 易出现不收敛的问题,影响算法鲁棒性。为解决上述问题,提高算法收敛速度和收敛能力,在常 规数值解法基础上提出了一种改进的机械臂逆运动学问题数值解法。创新将 LM迭代法中每 一迭代步的参数因子由当前迭代步对应的微分运动向量二范数确定,并额外设置步长因子以提 高每一迭代步的迭代步长。基于 6自由度串联机械臂的验证结果表明,相比于 MatlabRobotics Toolbox中 ikine函数的数值解法,提出方法的收敛能力提高了约 1.8倍,收敛速度提高了 79 倍,有效弥补了常规的数值解法鲁棒性不足的缺点。

关键词: 串联机械臂;逆运动学;LevenbergMarquardt迭代法;微分运动向量;收敛能力

中图分类号: 

  • TP24