[发明专利]一种机器人笛卡尔空间轨迹的规划方法

摘要

本发明公开了一种机器人笛卡尔空间轨迹的规划方法，其过程如下建立连杆坐标系，由运动学建模分析方法得正运动学方程；通过机器人所具有的向量几何性质和轨迹规划的形位要求，求解主控关节和中间关节的转动角度；利用运动学建模分析方法，利用已求解的关节转动角度，寻求含有已引入变量的关系算式，求解相应关节的转动角度；当任务空间存在障碍时进行轨迹规划，通过向量几何法判定其是否为可达位姿；规划耦合位置信息的可连续时变姿态，进而完成规划任务。本发明避免了产生增根、筛选匹配有效解；可以有效规避奇异路径，同时可以避免和优化由关节空间规划出的末端轨迹复杂的缺陷等。

主权项

一种机器人笛卡尔空间轨迹的规划方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：建立连杆坐标系：设机器人连杆中基坐标系固连于基座，依次建立坐标系，并设各关节轴的转动角度分别为θ1、θ2、θ3…θi；步骤2：由运动学建模分析方法得正运动学方程，然后通过逆运动学的求解得到机器人各个关节的转动角度；步骤3：通过末端执行器位置和姿态的数学表述方式，将末端执行器的接近矢量所在平面规划为以基坐标系z轴为母线，以末端执行器位置在基坐标系中的投影与基坐标系原点的连线为准线所形成的柱面及其相交面，将末端执行器的姿态规划为位置P(Px，Py，Pz)的函数f(P，t)；当机器人存在沿或绕基坐标系x、y、z方向移动或转动时，将末端执行器的接近矢量平移至基坐标系原点处理；步骤4：通过步骤3规划出位置及耦合位置信息的可连续时变姿态，由步骤2逆运动学得出各个关节的转动角度，完成笛卡尔空间轨迹的规划任务。