李文博，曹　兵，张云波

(南京理工大学 机械工程学院， 南京　210094)



基于BP神经网络的排爆机械臂逆运动学分析

李文博，曹兵，张云波

(南京理工大学 机械工程学院， 南京210094)

机械臂逆运动学是已知末端执行器的位姿求解机械臂各关节变量，主要用于机械臂末端执行器的精确定位和轨迹规划，如何高效的求解机械臂运动学逆解是机械臂轨迹控制的难点；针对传统的机械臂逆运动学求解方法复杂且存在多解等问题，提出一种基于BP神经网络的机械臂逆运动学求解方法；以四自由度机械臂为研究对象，对其运动学原理进行分析，建立BP神经网络模型并对神经网络算法进行改进，最后使用MATLAB进行仿真验证；仿真结果表明：使用BP神经网络模型求解机械臂逆运动学问题设计过程简单，求解精度较高，一定程度上避免了传统方法的不足，是一种可行的机械臂逆运动学求解方法。

机械臂；逆运动学；神经网络；最优化算法

0　引言

排爆机器人用于代替排爆人员搬运、转移和销毁可疑爆炸物及其它有害危险品，有效避免了不必要的人员伤亡。目前，排爆机器人在发达国家应用广泛，而我国由于起步较晚，仍处于快速发展阶段。排爆机器人的机械臂运动学包括正运动学和逆运动学两部分[1]。其中机械臂逆运动求解问题是机械臂运动学分析的难点，一直受到国内外机器人研究者的关注。

机械臂逆运动学求解是正运动学求解的反过程，属于非线性问题。……