機械手的運動學(xué)冗余自由度是指機械手具有比它的結(jié)尾所需求的自由度更多的自由度。運動學(xué)冗余自由度的機械手具有比非冗余自由度的機械手更好的功能。例如,非冗余自由度的機械手在外部環(huán)境中有障礙物時受到非常大的約束,運動學(xué)冗余自由度的機械手就能極好的完成任務(wù)。因為奇特點的存在,非冗余自由度的機械手的作業(yè)空間受到約束,運動學(xué)冗余自由度的機械手就能極好的處理這類疑問。
冗余自由度的機械手在運動操控中可以優(yōu)化各種功能指標(biāo),如:約束關(guān)節(jié)視點,最小化機械手關(guān)節(jié)角速度、角加速度、關(guān)節(jié)力矩、能量等。因而,具有運動學(xué)冗余自由度的機械手得到了廣泛的使用,其中躲避障礙物即是一個非常重要的使用。
一般來說,機械手的避障操控主要有兩種辦法。一種辦法是在高層進(jìn)行途徑計劃,使機械手結(jié)尾經(jīng)過離線途徑計劃來避障礙物。這種辦法可以確保機械手的大局優(yōu)化,但它卻無法實現(xiàn)在線操控。另一種辦法是經(jīng)過機械手的操控器在線進(jìn)行避障。關(guān)于在線避障的操控,很多專家都提出了自個的辦法。很多算法是根據(jù)偽逆矩陣法。機械手的避障操控可以使機械手在作業(yè)過程中避開障礙物,充分發(fā)揮冗余自由度的機械手的優(yōu)勝功能。
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