机械手空间圆弧位姿轨迹精确规划算法

"机械手空间圆弧位姿轨迹规划算法的实现 (2012年)" 本文主要探讨了如何提高机械手在执行空间圆弧作业任务时的轨迹精度，提出了一种结合齐次矩阵和四元数法的位姿轨迹规划算法。首先，针对位置规划，研究者对空间圆弧所在平面的圆心角进行了归一化处理，以确保规划的平滑性。通过平滑的角速度曲线来规划位置轨迹上的插值点，这些插值点由齐次矩阵表示，确保了插补点始终位于所需的圆弧路径上。这种方法可以避免位置偏差，提高路径精度。 其次，对于姿态规划，文章采用了四元数圆弧曲线函数，结合分段三次有理插值保形样条函数，实现了C2连续的姿态轨迹。C2连续意味着在轨迹的曲率和曲率变化率上都是连续的，这样可以保证机械手在运动过程中姿态的平滑过渡，减少动态响应中的冲击和振动，从而提高整体系统的稳定性和作业效率。 论文中通过实例验证了该位姿规划方法的有效性，证明了它能够保证机械手末端执行器的轨迹精度。该方法特别适用于那些对位置精度和姿态平稳过渡有高要求的应用场景，如精密装配、精细加工等。因此，该研究成果对于实际工业中的机械手控制系统设计具有重要的参考价值和应用前景。 关键词：机械手；空间圆弧；位置轨迹规划；姿态轨迹规划；四元数曲线 分类号：TP242 文献标志码：A 文章编号：0367-6234(2012)07-0027-05 此篇论文出自《哈尔滨工业大学学报》2012年第44卷第7期，作者为任秉银、梁兆东和孔民秀，他们来自哈尔滨工业大学机电工程学院。