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一种基于改进金豺狼优化算法的通用多自由度机械臂逆运动学求解方法技术

技术编号:41354262 阅读:21 留言:0更新日期:2024-05-20 10:06
本发明专利技术提出了一种基于改进金豺狼优化算法的通用多自由度机械臂逆运动学求解方法,包括:根据构型构建机械臂正运动学模型,得到末端执行器坐标计算公式;根据目标位置坐标与关节角度约束设置逆运动学求解优化目标函数;根据改进得到的β‑FGJO算法,利用Fuch混沌映射生成有效的初始种群,在捕猎阶段根据能量水平进行种群更新并采用精英策略保留优秀个体,利用自适应β分布增强搜索能力,对目标函数进行优化从而得到满足约束条件的机械臂关节角度组合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机械臂智能控制领域,具体涉及一种基于改进金豺狼优化算法的通用多自由度机械臂逆运动学求解方法


技术介绍

1、机械臂被广泛应用于不同的领域,是当代工业和科学研究中不可或缺的工具。特别的,机械臂是工业自动化领域的关键部件,能够执行各种复杂的生产任务。同时,它们在微电子制造、空间科学研究和外科手术等高精度应用中发挥着至关重要的作用。为了实现机械臂的精确控制,需要精确有效的逆运动学解。求解逆运动学问题需要根据末端执行器的预期位置和姿态来计算机器人关节配置。传统方法依赖于代数或微分方程组,且只有当满足pieper准则时(用于判断机械臂逆运动学问题是否存在封闭形式的运动学逆解。它被认为是存在封闭逆解的充分条件。具体条件包括:三个连续的转动关节的轴相交于同一点;三个连续的转动关节的轴平行),才能计算出解析解。在具有多个自由度或并联配置的机械臂上,分析法的复杂性变得显而易见。在特定机器人结构和配置的情况下,传统的分析方法甚至可能导致数值不稳定或奇点问题。

2、在当代研究中,一种有效的方法是将逆运动学求解问题转化为一个非线性单目标优化问题,其中目标本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于改进金豺狼优化算法的通用多自由度机械臂逆运动学求解方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤1根据机械臂构型的几何关系可以得到自由度为n通用多自由度机械臂的正运动学公式如下:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤2设置的逆运动求解优化目标函数为:

4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,步骤4中利用Fuch混沌映射初始化猎物种群具体过程为:在搜索空间内利用Fuch混沌映射生成初始化种群公式如下:

5.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,步骤5中猎物种群不同阶段的更新具体过程为:...

【技术特征摘要】

1.一种基于改进金豺狼优化算法的通用多自由度机械臂逆运动学求解方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤1根据机械臂构型的几何关系可以得到自由度为n通用多自由度机械臂的正运动学公式如下:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤2设置的逆运动求解优化目标函数为:

4.根据权利要求1或2...

【专利技术属性】
技术研发人员:方忠庆张啸宇孔维宾蔡鑫张婷琳王如刚程子耀彭俊浩高薪越
申请(专利权)人:盐城工学院
类型:发明
国别省市:

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