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Priority-based Inverse Kinematics Solutions for a Dual-Arm Manipulator with Redundancy

机译：具有冗余度的双臂机械手的基于优先级的逆运动学解决方案

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摘要

This paper proposes a method to solve inverse kinematics for a 15-DOF redundant dual-arm manipulator.Generally,to solve inverse kinematics for a dual-arm manipulator with redundancy,the joint angle of base axis should be predetermined depending on purposes of the robot tasks such as assembly,welding,or object transportation.Then,the other joint angles can be determined numerically for each single-arm.In this paper,a new method is presented,which solves inverse kinematics considering entire 15 joints with redundancy using an extended Jacobian matrix including the base axis.For this approach,the Jacobian matrix is 12 by 15.So the matrix computation is expensive to solve the problem in the real-time robot controller.In order to reduce computational burden,we make use of another approach combining a geometrical method with a numerical method.Finally,the priority-based inverse kinematics method is proposed and examples of the obstacle avoidance,collision avoidance between both arms and minimizing workspace are shown.
机译：本文提出了一种求解15自由度冗余双臂机械手逆运动学的方法。通常，为了解决具有冗余度的双臂机械手的逆运动学，应根据机器人的用途预先确定基础轴的关节角度然后，可以通过数值确定每个单臂的其他关节角度。本文提出了一种新方法，该方法解决了考虑整个15个关节的冗余运动学问题，并使用扩展雅可比矩阵包括基本轴。对于这种方法，雅可比矩阵为12 x15。因此矩阵计算对于解决实时机器人控制器中的问题是昂贵的。为了减轻计算负担，我们使用另一种方法最后，提出了基于优先级的逆运动学方法，并提出了避障，双臂与小臂碰撞的实例。显示了合并工作区。

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