我正在从igus(igus Robolink)建立具有5个自由度的铰接式机械手臂模型。

我使用Denavit-Hartenberg参数和齐次变换矩阵推导了其直接运动学方程。我还计算了其位置的雅可比运动学和逆运动学问题。

现在,我对逆速度问题感到困惑。由于雅可比矩阵是[6x5]矩阵,并且不能直接求逆,因此您能告诉我任何一种求逆的方法,即伪逆矩阵吗?还是有比用Jacobian解决5自由度机器人逆速度问题的更好方法?


评论

键入所有方程式可能会有所帮助。

已添加方程式。这是直接速度的一般解决方案。关于逆速度的观点是反雅各布的一种方法。

如果附上机器人的图片,那就更好了。也可能从位置获得速度逆运动学。

#1 楼

我记得两种可能性:您已经说过:Jacobi矩阵的求逆。您也许可以在此主题上寻找Moore-Penrose。
联合空间中的派生。如果您已经解决了逆问题,并且知道了$ q $,则可以导出位置信号:$ \ dot q = \ frac {dq} {dt} $

我希望第二个方法。如果要使用伪逆,则必须检查矩阵的条件。您的伪逆可能变得单数。由于通常无论如何都必须解决位置信号$ q $的坐标变换,因此这种方法效率更高。您不需要矩阵运算。对于离散信号(采样时间为$ T $),您可以使用以下方式近似速度信号:

$ \ dot q(i)= \ frac {q(i + 1)-q(i) } {T} $

#2 楼

您可以使用上述推导来解决运动学逆问题。
但是,我建议使用Jacobian(伪逆矩阵)进行求解。如果要对机械臂建模,则可能必须处理经典问题,例如避免碰撞或关节极限问题。
伪逆矩阵的一大优点是,您可以轻松地对其进行修改,以解决这些经典问题。