六自由度模块化机器人手臂奇异构型分析

摘要：

对六自由度模块化机器人手臂工作空间内的奇异构型进行了分析.首先搭建模块化机器人手臂系统,并采用DH法对其进行结构建模,得到正运动学方程;其次,结合机器人手臂的正运动学方程,采用基于机器人连杆速度的方法构造其雅可比矩阵,再基于雅可比矩阵求解机械臂出现奇异状态的所有构型情况,得到所有奇异点并分别给出相应的手臂构型;最后,基于可操作度灵活性指标和最小奇异值灵活性指标应用Robotics工具箱对机械臂的奇异情况进行仿真分析,并考察机械臂处于奇异位型时末端参考点的可操作度椭球情况.仿真结果表明该机械臂共有3种奇异情况,验证了上述机械臂奇异位型分析的正确性,为后续模块化机械臂的轨迹规划研究和奇异点规避研究奠定了基础.

关键词：模块化机械臂、雅可比矩阵、灵活性、奇异构型、机器人工具箱

所属期刊栏目：48

分类号：TP241(自动化技术及设备)

资助基金：国家高技术研究发展计划863计划项目2007AA041604;安徽省高校自然科学研究重点项目KJ2016A200;安徽省科技重大专项16030901012

在线出版日期：2017-08-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：376-382