基于混合算法的七軸機器人逆解求解*

楊 康，熊瑞平，潘楚光，盧文翔，徐毅松

(四川大學機械工程學院，成都 610065)

0 引言

機器手逆運動學是指通過給定的機器手末端位置位姿求得機器手的各個旋轉軸角度。運動學逆解求解是機器人學的核心，對于機器手避障、克服奇點、提高機械臂靈活性等有極大用處[1]。

機器手逆解求解一般分為解析法與數值迭代法。解析法在求解多軸機器人時較為復雜，一般在特定結構機器人逆解求解時使用。數值迭代法是將機器手逆運動學問題轉化成數學迭代優化的過程，進行一步步接近最終結果從而達到最終姿態。DULEBA等[2]利用雅各比偽逆矩陣進行了機器手運動學逆解的求解。CHIRIKJIAN等[3]利用離散性微分方程來進行求解機器人雅各比偽逆矩陣，簡化了運算步驟。何理等[4]利用SVD分解求廣義逆來避免機器手運動過程中的奇異性問題，同時簡化了雅各比矩陣。楊揚[5]建立了基于運動軌跡的約束泛函，優化了冗余機器人的逆解。

近年來智能算法也越來越應用在機器手求逆解的過程中，進一步提高了機器手的工作精度。石建平[6]通過粒子群優化算法進行了平面冗余機器人的運動學逆解求解，獲得了更快的收斂速度與更好的收斂質量。劉洋[7]通過多目標粒子群算法實現了機器人位置精度與姿態精度的控制，極大的滿足了實際應用的需求。李國江等[8]利用多種群協同進化算法進行了繩索牽引并聯機器人末端位置補償，提高了末端位置的精度。吉陽珍等[9]利用組合優化算法用于逆運動學求解，提高了精度以及穩定性。……