CN116237950B 基于分段运动规划策略的机器人末端精确控制方法及设备 （哈尔滨工业大学）

基于分段运动规划策略的机器人末端精确基于分段运动规划策略的机器人末端精确端连杆的期望位姿和头部的灵活工作空间得出2针对超冗余机器人进行末端精确控制的过程p采用TRAC_IK算法计算超冗余机器人头部工作空间，计算出的头部工作空间共有N个pvset为用户自定义三维单位向量；则每个pi构成的球面上均匀分布Ns个期望位姿S3、将超冗余机器人头部的灵活工作空间中心与头头部的基坐标系也是颈部的末端坐标系；设灵活工作空间的中d为颈部末端连杆的期望方向；然后，颈部关节角的求解问题便转化为颈部末32.根据权利要求1所述的基于分段运动规划策略的机器人末端精确控制方法，其特征假设基部的背脊曲线的长度为l，通过离散化半径为r的圆弧获得基部的关3.根据权利要求2所述的基于分段运动规划策略的机器人末端精确控制方法，其特征采取基于曲率挠率积分的离散化方法计算基部关节角，基部关节角包5.根据权利要求4所述的基于分段运动规划策略的机器人末端精确控制方法，其特征46.根据权利要求5所述的基于分段运动规划策略的机器人末端精确控制方法，其特征采用k_means++的方法进行灵活工作空间中心的筛选，进而确定出灵活工作空间的中7.根据权利要求6所述的基于分段运动规划策略的机器人末端精确控制方法，其特征8.根据权利要求7所述的基于分段运动规划策略的机器人末端精确控制方法，其特征一条指令由处理器加载并执行以实现如权利要求1至8任意一项所述的基于分段运动规划并执行以实现如权利要求1至8任意一项所述的基于分段运动规划策略的机器人末端精确5[0008]采用TRAC_IK算法计算超冗余机器人头部工作空间，计算出的头部工作空间共有[0009]"-(n.pi,kset为用户自定义三维单位向量；则每个pi构成的球面上均匀分布Ns个期望位姿60_G0d为颈部末端连杆的期望方向；[0025]S4、将颈部的末端作为头部的基座采用TRAC_IK逆运动学算法求解出头部的关节[0027]假设基部的背脊曲线的长度为l，通过离散化半径为r的圆弧获7[0043]采用k_means++的方法进行灵活工作空间中心的筛选，进而确定出灵活工作空间现所述的基于分段运动规划策略的机器人末端8[0067]"-(n.-p)/IP.-nll9[0075]采用k_means++的方法进行灵活工作空间中心的筛选，进而确定出灵活工作空间0_G0或者接近期望的位置且实际颈部末端坐标系X轴方向(末端连杆的轴线方向)达到或者接近和ra分别为颈部末端连杆的实际位置和方向；h是权重系数。θicw分别为关节角的关节限位下限和上限。际的位置和末端局部坐标系X轴方向(颈部末端轴线)靠近期望的位置和方向，进而解出颈[0089]最后，将颈部的末端作为头部的基座采用TRAC_IK逆运动学算法求解出头部的关[0091](1)首先确定基部的末端点P0。通过离散化基部的背脊曲线来确定蛇形机器人基[0093](3)将头部灵活工作空间的中心与头部末端的期望位置重合进而根据头部基座与至少一条指令由处理器加载并执行以实现所述的基于分段运动规划策略的机器人末端精现所述的基于分段运动规划策略的机器人末端通过平面背脊曲线离散化的方法计算蛇形机器人的关节[0105](2)将蛇形机器人从当前状态规划到基部呈半圆状，颈部及头部呈螺旋线外扩状[0106](3)通过头部的灵活工作空间和头部末端连杆的期望位姿确定颈部末端的期望位[0107](4)若迭代结束无解，则需要采用滚动步态和转弯步态将蛇形机器人基部位姿进[0109]本发明方法采用7自由度连杆作为超冗余机器人头部可以获得超冗余机器人精确的技术方案所引伸出的