| 基于唯一域方法的机器人逆向运动学求解 |
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| 引用本文： | 李光,肖帆,杨加超,章晓峰,马祺杰.基于唯一域方法的机器人逆向运动学求解[J].农业机械学报,2019,50(10):386-394. |
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| 作者姓名： | 李光 肖帆 杨加超 章晓峰 马祺杰 |
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| 作者单位： | 湖南工业大学,湖南工业大学,湖南工业大学,湖南工业大学,湖南工业大学 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目(11602082)和湖南省自然科学基金项目(2018JJ4079) |
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| 摘 要： | 针对机器人的逆运动学多解问题，提出一种基于唯一域求解的新方法。利用机器人的雅可比矩阵行列式等于0确定的边界，将机器人的关节空间划分为与逆运动学多解数目一致的唯一域；各唯一域的边界作为约束条件，将唯一域内的逆运动学求解转换为CMA-ES算法的有约束寻优；利用佳点集均匀分布性的特点，优化唯一域中CMA-ES算法求解的初始均值点。通过求6R工业机器人的逆运动学多解，阐述了该方法的应用，并以机械臂逆解数值法为参照，在钱江一号6R工业机器人和KUKA仿人机械臂上进行了2个仿真实验对比。仿真结果表明，本文所提方法在满足精度要求的前提下，平均求解时间更短。实验1中，CMA-ES算法求解一组逆解的平均速度约为5.1ms/次，数值法求解的平均速度约为7.5ms/次；实验2中，一组逆解的求解平均速度约为18.9ms/次，数值法求解的平均速度约为54.8ms/次；CMA-ES算法对两款机器人的位置跟踪精度均稳定在10-6mm数量级。
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| 关 键 词： | 工业机器人 唯一域 逆运动学解 雅可比矩阵 CMA-ES算法 |
| 收稿时间： | 2019/3/19 0:00:00 |
Solution of Inverse Kinematics of Robots Based on Unique Domain Method |
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| LI Guang,XIAO Fan,YANG Jiachao,ZHANG Xiaofeng and MA Qijie.Solution of Inverse Kinematics of Robots Based on Unique Domain Method[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Machinery,2019,50(10):386-394. |
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| Authors: | LI Guang XIAO Fan YANG Jiachao ZHANG Xiaofeng and MA Qijie |
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| Institution: | Hunan University of Technology,Hunan University of Technology,Hunan University of Technology,Hunan University of Technology and Hunan University of Technology |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | industrial robot uniqueness domain inverse kinematics solution Jacobian matrix CMA-ES algorithm |
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