五自由度并联驱动机构及其位置分辨能力分析

提出了一种具有三移动和二转动的多分支耦合并联驱动机构,基于方位特征集法分析了机构自由度及机构末端的运动特征。利用齐次变换法建立了机构的运动学逆解模型,求解了并联驱动机构的全雅可比矩阵。基于牛顿迭代法建立了运动学正解模型,并对理论模型进行了仿真验证。利用CAD变分几何法绘制了机构的可达工作空间。定义了机构的全域位置敏感度系数指标,系统分析了特定工况下的驱动系统分辨率对机构位置分辨能力的影响规律。

基于梯度下降的串联机械臂逆运动学求解

将梯度下降法用于机械臂的逆运动学求解,解决了不同自由度串联机械臂逆运动学求解的问题;将求解过程中间解利用起来,在保证了系统性能的同时,完成了轨迹规划任务;针对使用梯度下降得到的轨迹较差的问题,采用改进的梯度下降对轨迹进行了优化。用OpenGL和C++搭建了仿真平台,对六自由度和七自由度机械臂进行了仿真,算法收敛精度可达到0.01 mm,实验结果表明将梯度下降用于机械臂逆运动学求解具有实用性。