旋转机器人手臂奇异位形分析

摘要

对旋转机器人的机械手臂进行奇异位形分析。首先,运用D-H参数方法构建与该机械手臂对应的坐标系图,并建立相应的运动学模型,进而求得其正运动方程;然后,根据机械臂正运动方程构造与之对应的雅可比矩阵,之后对机械臂进行分析,从而求出该机械手臂所有可能出现奇异状态的情形;最后,运用MATLAB ROBOT TOOLBOX对机械手臂的奇异情形进行仿真及验证。分析结果表明,主要存在3种奇异位形,以及3种奇异情形之间的组合情况,不仅预判出所有可能会发生奇异位形的情况,也验证了前期奇异位形求解结果的正确性,为后期机械臂运动路线规划,以及实现对奇异点的规避奠定了基础。