本文選題：雙八面體變幾何桁架臂 + 并聯(lián)機械臂　； 參考：《浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版)》2017年01期

【摘要】：針對多節(jié)雙八面體變幾何桁架臂(VGT)的逆運動學(xué)快速準(zhǔn)確求解問題,提出逆運動學(xué)解析算法.根據(jù)雙八面體VGT對稱結(jié)構(gòu)和鏡像變換矩陣,引入不依賴于歐拉角和Denavit-Hartenberg(D-H)參數(shù)的旋轉(zhuǎn)矩陣.通過建立2個輔助坐標(biāo)系,將整體逆運動學(xué)問題分解為求解輔助坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)矩陣子問題和求解輔助坐標(biāo)系內(nèi)位置矢量子問題,給出兩節(jié)雙八面體VGT的逆運動學(xué)解析算法.通過分析兩節(jié)VGT逆運動學(xué)的解析解,給出可以將多節(jié)臂等效為一節(jié)臂的簡化運動學(xué)構(gòu)型,將N節(jié)VGT臂等效為兩節(jié)雙八面體VGT臂.利用兩節(jié)雙八面體VGT臂的逆運動學(xué)算法和簡化構(gòu)型,可得N節(jié)臂逆運動學(xué)解.仿真驗證表明,逆運動學(xué)解析算法的計算速度和精度優(yōu)于雅可比矩陣法.在實際雙八面體VGT機構(gòu)上的測試驗證了逆運動學(xué)算法的有效性.
[Abstract]:In order to solve the inverse kinematics problem quickly and accurately, an inverse kinematics analytical algorithm is proposed for the multi-section bioctahedron variable geometry truss arm (VGTT). Based on the VGT symmetric structure and the image transform matrix of a biocahedron, a rotation matrix independent of Euler angle and Denavit-Hartenberg D-H parameters is introduced. By establishing two auxiliary coordinate systems, the global inverse kinematics problem is decomposed into the subproblem of the rotation matrix in the auxiliary coordinate system and the position vector subproblem in the auxiliary coordinate system. The inverse kinematics analytical algorithm for two sections of VGT is presented. By analyzing the analytical solution of two-section VGT inverse kinematics, the simplified kinematics configuration of multi-segment arm can be equivalent to that of one segmental arm, and the N-segment VGT arm is equivalent to two-section double-octahedral VGT arm. By using the inverse kinematics algorithm and the simplified configuration of a biocahedron VGT arm, the inverse kinematic solution of the N-segment arm can be obtained. Simulation results show that the computation speed and accuracy of the inverse kinematics analytic algorithm are better than that of Jacobian matrix method. The effectiveness of the inverse kinematics algorithm is verified by the test on the actual bioctahedron VGT mechanism.
【作者單位】： 上海交通大學(xué)航空航天學(xué)院;
【基金】：國家“863”高技術(shù)研究發(fā)展計劃資助項目(2015AAXXX6605)
【分類號】：TP241

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本文編號：1879358