基于对偶四元数移动机械臂运动学建模与控制

陈良港; 张方; 张建光; 蒋祺; 朱伟

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基于对偶四元数移动机械臂运动学建模与控制

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摘要

针对冗余移动机械臂求取任务空间速度与广义空间速度映射关系困难,将移动底座与机械臂视为一个系统建立基于单位对偶四元数的运动学模型,得到的运动学描述非常简洁并且避免奇异性问题,通过单位对偶四元数微分推导空间运动旋量与广义速度间映射关系,由空间运动旋量与末端执行器任务空间速度间的关系推导出几何雅可比矩阵。并对移动机械臂沿给定末端执行器轨迹的运动进行研究,给定末端执行器轨迹与始末姿态,由四元数插值得到离散姿态,利用伪逆方法的闭环逆运动学算法求解相应的移动底座轨迹与关节轨迹,利用关节极限约束对零空间进行修正,使关节变量尽可能接近其范围中点。研究结果表明,该算法具有可行性与有效性。

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来源
《科技创新与应用》 |2022年第5期|1-5|共5页
作者
陈良港; 张方; 张建光; 蒋祺; 朱伟;
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作者单位

南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室;

昆山华恒焊接股份有限公司;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类机器人;
关键词
移动机械臂; 冗余; 对偶四元数; 运动学; 雅可比; 闭环算法;

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