1.一种任意关系的二阶子问题逆运动学求解方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1:求θ1
θ1是机器人第1关节绕轴旋转的角度;
二阶子问题RR可用公式表示为其中, 是p,q的齐次坐标,p,q分别是空间两点,前者是旋转前的点,后者是旋转后的点; i=1,2由第i关节轴的轴方向向量ωi和轴上一点ri组成,这些参数均已知,根据旋量理论的距离相等原则可知:||c-r2||=||p-r2|| (5);
将 带入上式,
其中: 是单位方向向量 的反对称矩阵,可表示为:并利用 的Rodrigues旋转公式将其化简成关于θ1的三角函数方程:x1sinθ1+y1cosθ1=z1 (9);
其中 为已知参数,
从公式(9)可解得θ1的表达式:其中,
步骤2:求θ2
θ2是机器人第2关节绕轴旋转的角度;
根据已知的θ1可得c的值,而c还可表示为:其中, 是单位方向向量 的反对称矩阵,可表示为:将 的Rodrigues旋转公式带入上式整理可得:x2sinθ2+y2cosθ2=z2 (14);
其中 均为已知参数,
从公式(14)中可解的θ2的表达式:θ2角度的具体象限由 和 的符号决定,当相邻两关节相交的时候,两关节轴上的点r1和r2,必须满足r1≠r2≠r0,其中r0是两条轴线的交点。