六自由度并联平台运动学正解算法制造技术

本发明专利技术公开一种六自由度并联平台运动学正解算法，包括以下步骤：a、初始化并联平台参数并读入训练样本；b、使用最小二乘法进行多项式参数的求解；c、选取测试样本；d、采用多项式回归求出运动学正解X0；e、验证。本发明专利技术能够实现精度可控的目标，通过MPR算法给定更优的初解可以减少迭代次数，缩短求解耗时。缩短求解耗时。缩短求解耗时。

【技术实现步骤摘要】
六自由度并联平台运动学正解算法


[0001]本专利技术涉及自动控制
，尤其涉及一种六自由度并联平台运动学正解算法。

技术介绍

[0002]并联平台在工作时，需要确定动平台姿态与各机械臂长度之间的关系，即并联平台的运动学问题，分为运动学逆解与运动学正解两个部分。运动学逆解求解的是动平台姿态与机械臂长度之间的映射关系，这可以通过空间几何方法得到其闭式解。运动学正解研究的是机械臂长度到动平台姿态之间的映射关系，其解法中最为经典的就是基于并联平台雅可比矩阵的Newton
‑
Raphson方法。
[0003]基于并联平台雅可比矩阵的Newton
‑
Raphson方法：雅可比矩阵表示的是并联平台系统中动平台与各组机械臂之间速度变化的关系，根据平台的空间几何模型，可以推导出并联平台的雅可比矩阵。
[0004]牛顿迭代方法主要思想是对待求解函数f(x)进行一阶泰勒展开，得到迭代公式结合并联平台分析，得到并联平台运动学第k+1步姿态的迭代公式：J为雅可比矩阵，Ltar表示的是给定训练样本长度，G（X）为并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.六自由度并联平台运动学正解算法，其特征在于，包括以下步骤：a、初始化并联平台参数并读入训练样本，六自由度并联平台表达为六元三次多项式，其中一个维度的运动学姿态表达式如下式：
ꢀꢀ
（1）其中：表示输入第i组机械臂长度，,,,D为待求解的多项式系数；所述训练样本为六自由度并联平台的姿态样本，由输入和输出两部分构成，其中输出为并联平台的六自由度姿态；b、使用最小二乘法进行多项式参数的求解；c、选取测试样本；d、采用多项式回归求出运动学正解X0；e、验证。2.根据权利要求1所述的六自由度并联平台运动学正解算法，其特征在于，步骤a包括：a.1、样本选取，使用蒙特卡罗法在闭子区间[x
ꢀ±ꢀ
10 mm，y
ꢀ±ꢀ
10 mm， z
ꢀ±ꢀ
10 mm，α
ꢀ±ꢀ
10
°
， β
ꢀ±ꢀ
10
°
， γ
ꢀ±ꢀ
10
°
]随机选取u个姿态的样本点；a.2、通过运动学逆解算法得到各个样本点对应的机械臂长度，作为样本的输入，得到训练样本集；所述运动学逆解算法如下：根据并联平台几何模型，n
i
为第i个机械臂单位方向矢量，则第i条机械臂矢量可以表示为：（2）得到机械臂长度的解析解为： （3）其中：l
i
为机械臂长度，PB
i
和PA
i
为平...

【专利技术属性】
技术研发人员：古秋翔，徐飞飞，陈建君，陈明艳，邱玺，
申请(专利权)人：成都创科升电子科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：