一种协作机器人的逆运动学求解方法技术

本发明专利技术公开了一种协作机器人的逆运动学求解方法，包括以下步骤：建立连杆坐标系，并设定各关节轴的转动角度为关节变量；通过运动学建模分析得到正运动学方程；分析和求解逆运动学，先进行多个变量的引入，当下一个相关关节变量的求解时，在计算过程中予以保留；按照所求得的各个关节变量之间的数学关联和依赖关系，实现在不需要其他辅助的筛选匹配算法，即可得到所期望的逆运动学求解结果。协作机器人的机械结构与一般工业机器人的结构不同，其一般性求解将更加困难。本发明专利技术实现了当前协作机器人逆运动学多解的唯一性确认，可以保障机器人逆运动学不存在潜在的跳变等系统风险。人逆运动学不存在潜在的跳变等系统风险。人逆运动学不存在潜在的跳变等系统风险。

【技术实现步骤摘要】
一种协作机器人的逆运动学求解方法


[0001]本专利技术涉及协作机器人和逆运动学
，具体涉及一种协作机器人的逆运动学求解方法。

技术介绍

[0002]自2008年世界上首台协作机器人UR5问世以来，协作机器人发展迅速。全球机器人四大机家族也纷纷推出各自的协作机械臂，国内机器人厂商傲博等也推出相关的协作机器人。同时，各个厂家推出的协作机器人的结构布局与UR5相仿。
[0003]与常见的工业机器人不同，协作机器人的机械结构存在较大不同。逆运动学是其他机器人技术分析的基础。然而由于机器人是一个复杂的多变量、强耦合、高度非线性系统，逆运动学的求解涉及非线性的高维方程组，超越方程的求解极其复杂。加上协作机器人的结构与一般工业机器人结构不同，求解难度和方式与常规工业机器人不同，其一般性求解和多解性处理更加困难。
[0004]当前虽然存在对传统工业机械臂的逆解唯一性的算法，但由于协作机械臂在第一个关节即存在连杆偏距，造成当前公开算法难以完成对协作机械臂的便利求解和多解唯一性确认。因此，对于协作机器人逆运动学的高精度求解问题，亟需解决协作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种协作机器人的逆运动学求解方法，其特征在于，所述逆运动学求解方法包括以下步骤：S1、建立连杆坐标系，并设定协作机器人的各关节轴的转动角度为关节变量θ1、θ2、θ3、θ4、θ5、θ6，其中关节数目为自协作机器人安装底座由下而上依次的各个驱动电机；S2、通过运动学建模分析得到正运动学方程；S3、求解关节1的角度，通过数学分析变换，采取修正数学函数Atan2，求解关节1的角度值；通过逆运动学方程的数学关系，求解关节5的角度值，然后求解关节6的角度值；S4、求解其他逆运动学的关节角度过程中通过计算分析引入多个变量，并在计算过程中依据数学留元关系，将引入的变量进行保留并代入相关的下一个关节变量的求解过程；S5、逆运动学求解过程中存在的多解，通过求解过程中的数学关联和依赖关系，得到期望的逆运动学求解结果的唯一性。2.根据权利要求1所述的一种协作机器人的逆运动学求解方法，其特征在于，所述步骤S2在求解关节1的角度的过程中，通过数学分析变换，采取修正数学函数Atan2，结合投影矢量关系求解关节1的角度值。3.根据权利要求1所述的一种协作机器人的逆运动学求解方法，其特征在于，所述步骤S2中，通过方程中数...

【专利技术属性】
技术研发人员：张耀伦，张煜，吕建浩，张盼盼，张秀芬，张增伦，
申请(专利权)人：张耀伦，
类型：发明
国别省市：