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一種串聯(lián)復(fù)合關(guān)節(jié)逆運(yùn)動學(xué)求解方法與流程

文檔序號:40455357發(fā)布日期:2024-12-27 09:20閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種串聯(lián)復(fù)合關(guān)節(jié)逆運(yùn)動學(xué)求解方法,其特征在于,包括:

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種串聯(lián)復(fù)合關(guān)節(jié)逆運(yùn)動學(xué)求解方法,其特征在于,所述機(jī)械臂串聯(lián)復(fù)合關(guān)節(jié)整體的轉(zhuǎn)換矩陣為其中,n為機(jī)械臂串聯(lián)復(fù)合關(guān)節(jié)中偏航自由度個數(shù)以及俯仰自由度個數(shù),為坐標(biāo)系{o5-i}相對于坐標(biāo)系{o5-(i-1)}的齊次變換矩陣,i=1,2,...,n。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種串聯(lián)復(fù)合關(guān)節(jié)逆運(yùn)動學(xué)求解方法,其特征在于,所述機(jī)械臂串聯(lián)復(fù)合關(guān)節(jié)的特征矩陣為其中,q4為串聯(lián)復(fù)合關(guān)節(jié)中的偏航自由度,q5為串聯(lián)復(fù)合關(guān)節(jié)中的俯仰自由度,ajk為轉(zhuǎn)換矩陣中第j行第k列的參數(shù),j為行數(shù)變量,范圍1~4,k為列數(shù)變量,范圍1~4,為坐標(biāo)系{o5-n}相對于坐標(biāo)系{o3}的齊次變換矩陣。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種串聯(lián)復(fù)合關(guān)節(jié)逆運(yùn)動學(xué)求解方法,其特征在于,所述特征矩陣中第四行參數(shù)為定值,a41=0、a42=0、a43=0、a44=1。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種串聯(lián)復(fù)合關(guān)節(jié)逆運(yùn)動學(xué)求解方法,其特征在于,所述位置向量和姿態(tài)向量與各自由度的映射關(guān)系為

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種串聯(lián)復(fù)合關(guān)節(jié)逆運(yùn)動學(xué)求解方法,其特征在于,所述構(gòu)建迭代順序與求解方式包括三種方式,分別為:

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種串聯(lián)復(fù)合關(guān)節(jié)逆運(yùn)動學(xué)求解方法,其特征在于,根據(jù)求解出的自由度求得末端位置與姿態(tài)的理論值,根據(jù)末端位姿理論值與期望值之間的誤差小于指定值來決定預(yù)設(shè)次數(shù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種串聯(lián)復(fù)合關(guān)節(jié)逆運(yùn)動學(xué)求解方法,其特征在于,所述對所述位置向量和姿態(tài)向量與各自由度的映射關(guān)系進(jìn)行迭代求解包括:

9.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì),所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)存儲有計(jì)算機(jī)程序,其特征在于,所述的計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1~8任一所述方法的步驟。

10.一種串聯(lián)復(fù)合關(guān)節(jié)逆運(yùn)動學(xué)求解設(shè)備,包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序,其特征在于:所述的處理器執(zhí)行所述的計(jì)算機(jī)程序時實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1~8任一所述方法的步驟。


技術(shù)總結(jié)
一種串聯(lián)復(fù)合關(guān)節(jié)逆運(yùn)動學(xué)求解方法,屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域,包括:針對機(jī)械臂,構(gòu)建每個單關(guān)節(jié)對應(yīng)的轉(zhuǎn)換矩陣;針對串聯(lián)復(fù)合關(guān)節(jié),構(gòu)建整體轉(zhuǎn)換矩陣,該矩陣即為串聯(lián)復(fù)合關(guān)節(jié)的特征矩陣;得到串聯(lián)復(fù)合關(guān)節(jié)表征參數(shù)的映射關(guān)系,篩選出串聯(lián)復(fù)合關(guān)節(jié)的表征參數(shù),通過該參數(shù)可分析出串聯(lián)復(fù)合關(guān)節(jié)的運(yùn)動學(xué)特性;基于前三個步驟,構(gòu)建位置向量和姿態(tài)向量與各自由度的映射關(guān)系;構(gòu)建迭代順序與求解方式,其中包括構(gòu)建迭代順序、設(shè)置參數(shù)初始值、求解復(fù)合關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換矩陣數(shù)值、迭代求解或迭代調(diào)解、循環(huán)迭代,針對平移參數(shù)、非復(fù)合關(guān)節(jié)參數(shù)、復(fù)合關(guān)節(jié)參數(shù),分別提出相應(yīng)的求解或調(diào)解方法。本發(fā)明針對串聯(lián)復(fù)合關(guān)節(jié),具備通用性與可行性。

技術(shù)研發(fā)人員:賈龍飛,張俊寧,趙晨鵬,曾思,趙守軍,呂博瀚
受保護(hù)的技術(shù)使用者:北京精密機(jī)電控制設(shè)備研究所
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2024/12/26
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