Paden-Kahan第二子問題擴展問題求機械臂逆運動學研究

張樹剛，呂北軒，李 勇，隋麗君

（呼倫貝爾職業技術學院機電工程系，內蒙古 呼倫貝爾 021000）

1 國內外相關研究概述

自2020年初新型冠狀病毒肺炎疫情爆發以來，在疫情的沖擊下，制造業企業的發展面臨著具備一定操作技能的操作者短缺的“用工荒”及在崗員工感染新冠病毒的雙重風險的掣肘。當前，中國所取得的抗疫階段性勝利的經驗表明了，最有效地控制疫情的方法就是隔離以及保持社交距離。現如今疫情等客觀條件勢必將倒逼制造業企業向數字化、智能化生產的轉型，推進少人化生產和柔性制造，即使企業提升自身抗風險能力的同時，也有利于提高生產效率。在抗疫常態化、制造業少人化的背景下［1-2］，由一些系列關節串接而成的多關節工業機械臂，作為智能化生產的數字化車間設備拓撲層上的關鍵物理組元［3-4］，顯然已經成為了這場“減人不減效”的抗疫戰爭中的關鍵設備。運動學逆解是機械臂進行工作軌跡規劃及優化工作效率的理論前提［5］，高效率求運動學逆解的方法將顯著提高機械臂的工作效率，進而有利于提升制造業企業復工復產的進度。當前學界業內的相關研究主要集中在對機械臂逆解的具體的算法與存在性上。對于逆解的具體的運算上，當前主要采用兩種方法構建機械臂運動學模型，即Denavit-Hartenberg 法與旋量理論法，并且大量的學者已進行了相關的研究，并已做出大量的應用。這里根據文獻［5-7］，總結出Denavit-Hartenberg法與螺旋理論的特性，具體如表1所示。……