柳　贺，刘　蕾，曾　辉，李　勋，万　君

(安徽埃夫特智能装备有限公司 蔡鹤皋院士工作站，安徽 芜湖　241009)



6R机器人运动学分析及奇异处理研究

柳贺，刘蕾，曾辉，李勋，万君

(安徽埃夫特智能装备有限公司 蔡鹤皋院士工作站，安徽 芜湖241009)

摘要：针对机器人逆运动学过程中存在运算复杂、多组解的选取问题，提出了一种6R机器人逆运动学的几何方法.在求解的推导过程中，采用几何法与双变量正切函数相结合避免了失解，针对有多组逆解的情况，采用“插补连续性”的最短路径与最优标志设置准则相结合选取一组最优解，同时考虑奇异位的避让，满足实际工程中的需要，在公司生产的多款机器人中获得了成熟应用.

关键词：工业机器人；逆运动学；奇异；插补连续

机器人运动学分析，包括正逆运动学分析，正运动学为由机器人各关节角度来确定机器人的TCP位姿，而逆运动学根据工具坐标系相对于基坐标系的目标位姿，求解机器人各关节角[1].逆运动学在机器人学中占有非常重要的地位，是机器人轨迹规划和运动控制的基础，直接影响着控制的快速性与准确性.一般机器人运动学逆解算法可分为以下几种：解析法[2，3]( 又称反变换法)和数值解法，其中反变换法求解过程直观，因而被广泛采纳，但其求解过程中需多次进行矩阵变换的逆运算和4*4维矩阵的乘积运算，导致求解过程复杂耗时[4].

目前大多数6R工业机器人的几何结构都满足Pieper准则，即3个相邻关节轴线……