文档介绍：年 月 机械设计与制造工程 ．
第 卷 第 期 ．．
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基 于矩 阵分 解 的 四关 节 机 械 手 运 动 学 逆解 研 究
李小霞，汪木兰，殷红梅，许云飞
．江苏食品药品职业技术学院 机电工程系 ，江苏 淮安
．南京工程学院 先进数控技术江苏省高校重点建设实验室，江苏 南京
．淮安信息职业技术学院 机电工程系，江苏 淮安
摘要 ：以自主研发的 型四关节机械手为研究对 象，基于机械 手运动学方程 ，提 出一种 实时
高精度逆运动 学算法。该算法首先通过符号运算将矩 阵方程从 阶降到 阶，在 消除增根 的 同
时还提 高 了计 算速 度 。 然后 通 过矩 阵分 解特 征 值 求 解 关 节 变量 ，保 证 了逆 运 动 学 解 的准 确 性 和
精度。最后借助 数学计算软件验证逆运动 学算法的正确性 ，采用语言和
数学运算库实现运动学算法的仿真。验证结果表 明，利用该算法求解运动学逆解仅需 ．，相
对传 统 的反 变换 法具 有更优 的 实时 高精 度性 能 。
关键 词 ：四 关节机 械 手 ；逆 运 动 学 ；矩 阵分 解 ；实时 高精 度
中图分类 号 ：． 文 献标识 码 ： 文章 编号 ：— — —
机 械 手位 姿 的变化 通 过各关 节 的运 动来 实 现 ， 点数 运算 带来 的 累积 误 差 。 四关 节 机械 手 的实 数
因此任 务 空 间的运 动必 须转 换 到各关 节 空 间 ，而 逆 运 动学逆 解 最多有 组 ，但 考虑 到机构 设计及 实 际
运 动学 算 法是 关节 角 与三 维位 姿之 间 的转换 纽带 ， 工 程应 用 中各关