申请/专利权人：湖南大学;中核四0四有限公司

申请日：2024-04-16

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN118260507A

主分类号：G06F17/10

分类号：G06F17/10

优先权：

专利状态码：在审-公开

法律状态：2024.06.28#公开

摘要：本发明提供了一种超冗余蛇形臂双侧偏移跟随逆解算法，算法令蛇形臂更新位置位于原位置两侧，通过交点优化选择，减小了蛇形臂的运动偏移量，降低了蛇形臂在受限空间作业时碰到障碍物的风险，提升了作业安全性。关节更新位置利用点、线关系求解，计算量小。算法首先通过正运动学计算蛇形臂各关节当前位置，再根据关节当前位置与末端目标位置采用双侧偏移跟随更新关节位置，最后根据关节更新位置计算出蛇形臂的各关节变量，完成运动学逆解计算。

主权项：1.一种超冗余蛇形臂双侧偏移跟随逆解算法，其特征在于，所述方法包括：S1、输入蛇形臂的当前各关节变量qq1q2…q2n和末端目标位置p_t；S2、通过正运动学计算得到n节蛇形臂的关节所在位置pp1p2…pn+1；此处采用DH系，即相邻坐标系之间的齐次变换矩阵为： 其中，关节距离di：表示沿Zi-1从Xi-1到Xi的距离，关节转角θi：表示绕Zi-1从Xi-1到Xi的转角，连杆长度ai——表示沿Xi从Zi-1到Zi的距离，连杆扭角αi——表示绕Xi从Zi-1到Zi的转角。S3、令pt_new＝p_t，p_new＝p_t。其中pt_new表示该节蛇形臂的始端更新位置，p_new用于存储更新后的蛇形臂位置；S4、令k＝n+1；S5、从蛇形臂当前位置pp1p2…pn+1中获取第k-1节关节臂的末端位置pd，则pd＝p:，k，获取待更新关节臂的始端位置pt，则pt＝p:，k-1。令第k-1节关节臂的末端目标位置为第k节蛇形臂的始端更新位置，即pd_t＝pt_new；S6、通过单节蛇形臂的双侧偏移跟随，找到该节蛇形臂新位置与当前位置的交点p_n，并计算得蛇形臂始端新位置坐标pt_new。具体计算公式为：r＝||pd_t-p_n||，S7、储存蛇形臂位置：p_new＝[pt_new,p_new]；S8、令k＝k-1；S9、如果k＝1，跳出循环，否则循环进入S5；S10、利用蛇形臂更新的坐标位置p_new，计算蛇形臂的关节新位置q_new。具体方法为，按照基系到末端的顺序，依次求解出蛇形臂关节变量的值。具体迭代公式为：θ2k-1＝atan2y'k,x'k，θ2k＝atan2-z'k,x'kcosθ2k-1；S11、结束。

全文数据：

权利要求：

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