機械手的逆運動求解
發表時間：2015-02-04 19:26 閱讀：次
機械手的逆運動求解是采取代數解法，求解機械手的最佳運動。
機械手的運動仿真設計，仿真系統在界面上實時輸出機械手運動的各個空間位置的x，y，z坐標值。機械手的運動仿真包括正運動和逆運動兩種。本文重點描述逆運動問題，即在已知連桿幾何參數的情況下，根據用戶給定的末端執行器在基坐標系中的三維空間坐標值，求解使末端執行器運動到指定位置時所對應的各機械手連桿運動關節變量值。
機械手逆運動求解前提是先建立機械手的數學模型，然后采取代數解法，經過矩陣運算便可求出各關節變量。仿真系統根據用戶在系統界面上輸入的參數（機械手目標位置坐標值），自動調用該反解程序，用MATLAB求解出各機械手連桿運動的值，使得機械手準確運動到目標位置，實現逆運動仿真。由于該反解程序以數值運算為主，用C++編寫會很繁瑣，所以用MATLAB工具來編寫更為簡便。
編寫反解程序M文件。第一，求解機械手連桿運動關節變量的一般數學表達式。根據機械手數學運動模型，運用一些相關的數學方法（代數法或幾何法）來求解。本文采取代數法求解連桿關節變量表達式，按照前面所提到的機械手逆運動問題的求解辦法，聯立方程組便可得出解。第二，編寫M文件。把所求得的各表達式用MATLAB語言寫入M文件。這樣，系統便可以根據相應的VC++與MATLAB混編技術來調用該M文件，實現VC++與MATLAB的相互通信。
機械手的逆運動求解過程，有助于找到機械手最佳運動狀態，提高生產效率。
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