一种基于Denavit-Hartenberg参数法6R机器人主动解耦方法

由于6R机器人各轴相互贯穿的布置方式,在某一旋转关节运动时,会影响到其他关节.这种机械耦合导致各关节的运动并不独立,理论建模结果与实际运动存在误差,影响机器人的绝对定位精度.运动补偿方法通过测量目标值与实际值的误差获取耦合量,并将其耦合量补偿到各关节处.而本文提供了一种基于Denavit-Hartenberg(D-H)参数法的6R机器人主动解耦方法.首先,通过分析机器人传动链,计算机器人关节耦合量,并将耦合量加入关节角度中;然后,利用含耦合量的D-H参数求解正运动学,并利用代数解法求出逆解.通过Matlab机器人工具箱进行工作空间和运动学仿真,验证了其可行性;同时,通过仿真,对比分析了该方法与...

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Published in机械传动 Vol. 47; no. 12; pp. 89 - 96
Main Authors 殷杰, 席万强
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 江苏开放大学 信息工程学院, 江苏 南京 210017%无锡学院 自动化学院, 江苏 无锡 214105 2023
Subjects
关节耦合
Transmission analysis
D-H参数法
Forward and inverse kinematics
传动分析
D-H parameters
Joint coupling
正逆运动学
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Summary:由于6R机器人各轴相互贯穿的布置方式,在某一旋转关节运动时,会影响到其他关节.这种机械耦合导致各关节的运动并不独立,理论建模结果与实际运动存在误差,影响机器人的绝对定位精度.运动补偿方法通过测量目标值与实际值的误差获取耦合量,并将其耦合量补偿到各关节处.而本文提供了一种基于Denavit-Hartenberg(D-H)参数法的6R机器人主动解耦方法.首先,通过分析机器人传动链,计算机器人关节耦合量,并将耦合量加入关节角度中;然后,利用含耦合量的D-H参数求解正运动学,并利用代数解法求出逆解.通过Matlab机器人工具箱进行工作空间和运动学仿真,验证了其可行性;同时,通过仿真,对比分析了该方法与运动补偿方法.结果表明,该方法能够解决机械耦合带来的运动耦合问题,减小机器人末端姿态的误差,提高机器人的绝对定位精度;在关节变量中加入线性耦合量,机器人运动学的计算量并未增加,求解过程便捷.
ISSN:1004-2539
DOI:10.16578/j.issn.1004.2539.2023.12.013