Решение обратной задачи кинематики плоского шарнирного избыточного манипулятора

Abstract

Получено оптимальное решение обратной задачи кинематики четырехзвенного шарнирного манипулятора, обеспечивающее перемещение крайней от опорной точки по заданной траектории. В качестве критерия оптимальности принята минимизация квадратичного параметра от присоединенных углов с соответствующими весовыми коэффициентами. Изложены два метода к решению задачи и вариант выбора весовых коэффициентов. Эффективность разработанных методов оценена на решении модельной задачи. Представленные в работе результаты обобщены на рычажные механические системы с бóльшим количеством звеньев (избыточные манипуляторы) и могут быть распространены на случай пространственной траектории движения управляемой точки.

In this paper we are considering an optimal solution of inverse kinematics problem for the fourlink hinged manipulator that provides movement at the reference point on the desired path. As optimality criterion the minimizing of quadratic function of angles associated with the respective weights are accepted. Two methods to solve the problem and the choices of weights are presented. The effectiveness of the proposed procedure has been confirmed by a model example. The presented in the paper results are generalized for redundant manipulators and can be extended to the case of the spatial trajectory of the control points.