冗余机器人的笛卡儿空间螺旋线性插值轨迹规划

作     者：王志强 韩建海 李向攀 郭冰菁 杜敢琴 WANG Zhiqiang;HAN Jianhai;LI Xiangpan;GUO Bingjing;DU Ganqin

作者机构：河南科技大学机电工程学院洛阳471003 机器人及智能系统河南省重点实验室洛阳471003 机械装备先进制造河南省协同创新中心洛阳471003 河南科技大学第一附属医院洛阳471003 

出 版 物：《中国机械工程》 (China Mechanical Engineering)

年 卷 期：2025年第36卷第1期

页      面：104-112页

核心收录：

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：河南省科技攻关项目(212102310890 212102310249) 

主　　题：对偶四元数 轨迹规划 逆运动学 指数积 冗余机器人 

摘      要：通过分析对偶四元数与刚体运动、螺旋运动之间的关系并结合指数积公式,得到基于对偶四元数的末端位姿变换算子;根据牛顿拉夫森法,将对偶四元数用于求解冗余机器人的逆运动学数值解;根据对偶四元数的线性插值特点提出一种基于螺旋线性插值的轨迹规划方法。两种冗余机器人验证了提出的轨迹规划方法能实现笛卡儿空间平滑运动和速度可控,且在求解运动学数值解时,使用对偶四元数比齐次矩阵具有更好的稳定性和更高的解算速度。