一种用于三段常曲率机器人逆运动学的高效多解求解器

分段常曲率是连续体机器人的一种流行运动学框架。从期望末端位姿计算模型参数（即逆运动学问题）在操纵、跟踪和规划任务中是基础性的。本文中，我们通过结合理论化简与数值校正，提出了一种高效多解求解器来解决三段常曲率机器人的逆运动学问题。我们推导解析条件将原始问题简化为一个一维问题，并形式化了两个问题的等价性。此外，我们引入了一种有界误差的近似，使得该一维可遍历，而其余参数可解析求解。基于理论结果，采用全局搜索与数值校正来实现该求解器。实验验证了当需要一个解时，我们的求解器比数值方法具有更好的效率和更高的成功率，并展示了在含障碍物的空间中通过最优路径规划获得多个解的能力。