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基于POE公式的机械臂正逆运动学仿真(Mathematica篇)

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目的

  • 记录cad的一些基本操作,并且结合Mathematica进行仿真环境搭建.具体包括
  1. 装配机械臂
  2. 在仿真环境中导入机械臂三维模型,并且进行正逆运动学仿真.
  3. 分析经典数值算法计算效率,并思考一些可改进的方向.

移动蛇臂建模

:smiley:由FreeCAD进行零件装配并建立正逆运动学模型(2020年2.1-2.5日)
  • 考虑joint limit(仅考虑了Joint space->configuration space)

仿真结果如下:

相关参考文献:

  • 1.1995.a weighted least-norm solution based scheme for avoiding joint limits for redundant joint manipulators.IEEE trans on robotics and automation.

  • 2.2018.[文件](A Weighted Gradient Projection Method for Inverse Kinematics of Redundant Manipulators Considering Multiple Performance Criteria.pdf) .

思路为对 $\dot{q}=J^{-1}\dot{x}$中 $J$ 施加权重. 缺点:WLN或WGP方法在某些情况下无解.

可改进的地方:
  • 从反应规划(避障)角度考虑joint limit问题
  • 从连续的角度近似超冗余,提高计算效率

后续将整理freecad的基本操作,以及相关公式和mma代码. 仿真的想法来源于robinvista的博客文章