基于共形几何代数的串联机器人逆运动学闭式解
机器人学
2022-03-29 v2 计算几何
摘要
本工作利用共形几何代数处理串联机器人的逆运动学问题。经典方法要么使用齐次矩阵，这带来高计算成本与执行时间，要么开发无法推广到任意串联机器人的特定几何策略。在本工作中，我们提出一种基于共形几何代数的紧凑、优雅且直观的机器人运动学表述，为具有球形腕部机械臂的逆运动学问题闭式求解提供了合适框架。对于此类串联机器人，逆运动学问题可拆分为两个子问题：位置问题与姿态问题。后者通过将定义目标姿态的转子恰当地拆分为三个更简单的转子来求解，而前者通过为构成机器人位置部分的棱柱关节与转动关节的每种组合开发几何策略来求解。最后，通过推广非冗余情况下获得的几何解，求解了具有球形腕部的7自由度冗余机械臂的逆运动学。
引用
@article{arxiv.2109.12411,
title = {Closed-form solutions for the inverse kinematics of serial robots using conformal geometric algebra},
author = {Isiah Zaplana and Hugo Hadfield and Joan Lasenby},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.12411},
year = {2022}
}
备注
33 pages, 10 figures