串联型机械臂直线轨迹规划Bresenham算法应用与改进

针对机械臂末端的轨迹规划中,利用直线解析式作直线规划时在微控制器中计算存在的使用除法计算求解结果不精确、运算量大的问题,引入Bresenham算法。依托设计的机械臂模型,对机械臂建立Denavit–Hartenberg(D-H)参数数学模型,采用位姿矩阵和简化自由度的平面解析法求解正、逆运动学;对应用Bresenham算法的机械臂进行建模仿真,分析各个关节的运动情况和应用该算法产生的效果;对算法造成的不良影响做出步数补偿优化的改进和仿真。仿真结果中机械臂能够按照既定直线轨迹运行,算法中规避了除法运算,算法优化后起动时转速要求降低了近1/2;与直线解析式规划方法相比,提高了运算速度,避免了机械臂末端误差的产生。Bresenham算法在机械臂直线轨迹规划上具有规划精确、运算量小的特点;采用步数补偿优化后起到了改善算法中起动时转速突变的缺陷。