基于牛頓迭代法的香蕉采摘機(jī)器人逆運(yùn)動學(xué)求解研究

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摘要：香蕉采摘機(jī)器人要在各采樣時刻根據(jù)果柄夾持機(jī)構(gòu)的目標(biāo)位置和姿態(tài)求得4個自由度的逆運(yùn)動學(xué)解，其底座轉(zhuǎn)角和末端轉(zhuǎn)角可根據(jù)幾何關(guān)系求得解析解，但水平位移和垂直位移因相互耦合呈非線性關(guān)系，難以通過解析法求得逆運(yùn)動學(xué)解，故提出一種基于牛頓迭代法的香蕉采摘機(jī)器人逆運(yùn)動學(xué)數(shù)值求解方法。首先根據(jù)采摘機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)和幾何關(guān)系，建立由4個自由度表示果柄夾持機(jī)構(gòu)位置和姿態(tài)的正運(yùn)動學(xué)模型，再據(jù)此構(gòu)造水平位移和垂直位移2個自由度滿足的方程組，并求出其雅可比矩陣的逆矩陣，然后利用牛頓迭代算法根據(jù)果柄夾持機(jī)構(gòu)的目標(biāo)位置和姿態(tài)求得水平位移和垂直位移的逆運(yùn)動學(xué)解。（剩余18178字）