基于姿态枚举算法的三自由度机械臂抗推绕姿态控制方法

由于现行方法在三自由度机械臂抗推绕姿态控制中应用效果不佳,机械臂倾角变化量较大,针对现行方法存在的不足和缺陷,提出基于姿态枚举算法的三自由度机械臂抗推绕姿态控制方法。建立三自由度机械臂运动学数学模型,通过求解确定机械臂末端位姿,采用插值法对机械臂运动轨迹离散化,确定离散点坐标差,采用位姿枚举算法对机械臂末端位姿枚举,抵抗末端位姿推绕变化,实现基于姿态枚举算法的三自由度机械臂抗推绕姿态控制。经实验证明,在设计方法应用下机械臂倾角变化量在2°以内,可以有效抵抗机械臂推绕运动,保证机械臂姿态稳定性。

基于姿态枚举算法的混凝土布料机械臂轨迹控制

混凝土布料机的控制现状多为人工牵引及单关节遥控,工人工作条件艰苦,具有安全隐患。为实现混凝土布料机械臂的末端轨迹控制,即全自动布料,提出一种基于姿态枚举算法的机械臂轨迹控制方法。该方法适用于具有多自由度的布料机械臂,首先将目标轨迹离散化为各个离散点,利用运动学逆解模型,通过给定初始布料倾角,并按一定步长对该倾角进行枚举求解,得到各关节角度值,实现轨迹跟踪。针对某13m-3Z型混凝土布料机械臂,建立了多自由度混凝土布料臂架的运动学模型,并采用该方法控制其末端轨迹。通过联合仿真分析,得到臂架末端轨迹曲线图以及布料倾角变化曲线图。结果证明,该方法下布料倾角变化量减少了30.8%,较好的解决了末端软管径向甩动的问题。