最优化基座位姿扰动的七自由度空间机械臂轨迹规划方法

摘要

本发明设计了一种七自由度空间机械臂最优化基座位姿扰动的路径规划方法。建立了自由漂浮基座和七自由度机械臂组成的模型，在该模型下进行仿真实验。包括以下步骤：首先，对空间机械臂建立运动学方程；然后利用正弦五阶多项式函数对关节轨迹参数化，根据基座位姿控制精度指标和机械臂的运动约束设计目标函数；最后采用量子行为粒子群优化算法求解非线性优化问题，搜索机械臂关节运动的最优轨迹，使其对基座的位置和姿态产生的扰动最小，从而达到最优化基座位姿的目的。发明能较快的找到全局最优值，所需的相关参数少，可使关节路径平滑并且满足关节角、角速度以及角加速度的范围。本发明最优化七自由度机械臂基座的位置和姿态问题是可行有效的。