基于螺旋理论的人体上肢运动学与动力学分析
机器人学
2019-06-07 v1
摘要
螺旋理论为刚体力学提供了几何洞察。螺旋轴定义为与关节轴重合的直线。以螺旋算子形式的线变换用于确定代表人体上肢的七自由度机械臂的关节轴。单位螺旋轴与关节角速度相乘得到关节 twist（扭量）。关节的瞬时运动是其前序关节扭量与该关节扭量本身之和。针对非冗余六自由度机械臂，利用螺旋雅可比矩阵计算逆运动学、速度与加速度。随后采用牛顿与欧拉动力学方程求解正、逆动力学问题。上肢与上肢外加外骨骼的动力学仅因外骨骼附加的质量与惯量而不同。动力学方程对于外骨骼的位置与力控制至关重要。
引用
@article{arxiv.1906.02458,
title = {Kinematic & Dynamic Analysis of the Human Upper Limb Using the Theory of Screws},
author = {Amir Ziai},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.02458},
year = {2019}
}