庄衡衡，丁 飞，章华涛，张海涛，暴建民

（1.南京邮电大学 江苏省宽带无线通信和物联网重点实验室，江苏 南京 210003; 2.南京邮电大学物联网学院，江苏 南京 210003; 3.中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所，江苏 南京 210042; 4.中国科学院天文光学技术重点实验室，江苏 南京 210042）

0 引 言

随着我国先进制造技术的发展，多自由度机器人以其自动化、高效化和智能化优势，将在高端制造、空间遥操作和智能自主系统等领域获得广泛应用[1-2]。多自由度机器人的运动控制影响位姿的可达工作空间与目标指向精度[3]，两者之间的有效协同将直接决定多自由度机器人的工作性能[4-5]。因此，研究并建立多自由度机器人的运动控制和空间位姿的协同分析与仿真系统具有重要意义。

作为机器人运动控制、位姿调整[6]的核心计算模块，对正向运动学和逆向运动学的求解是关键。郭万金等[7]针对一种五自由度机器人提出了逆运动学的封闭解法。张道义等[8]用矢量法和求导法分别对五自由度雕刻机末端运动学进行正向和逆向速度的分析。Cao F等[9]提出了一种基于SCARA的新型五自由度焊接机器人，采用DH模型得到正、逆运动学的一般公式，同时利用ANSYS软件对其进行了模态分析。Lee J W等[10]指出工业机器人制造商和用户大都专注于使用激光跟踪器对机器人进行空间位姿精度测试。Zheng K等[11]对5-DOF混联乒乓球机器人的机械臂进行空间位姿分析，将工作空间中的球拍姿势转换为联合空间中驱动轴的参数，并使用ADAMS软件进行运动模拟。……