摘要
本发明公开了一种多自由度机械臂逆运动学实时求解方法及装置,所述方法包括以下步骤:建立机械臂的正向运动学模型,以获取机械臂正向运动学解;定义损失函数,结合正向运动学解计算机械臂当前位姿误差;当前位姿误差大于设定的误差阈值时,计算位姿误差的梯度;进行梯度归一化处理,防止梯度爆炸或消失;进行梯度归一化后的梯度滤波,减少噪声对解算结果的干扰;通过PID控制器自适应调整步长;设定步长δ并限制其值,防止冲击,更新关节变量,保证实时性;通过计算得到轨迹并对轨迹进行平滑滤波处理;重新计算误差直至满足设定阈值条件。本发明通过改进的梯度下降算法,有效提高机械臂逆运动学求解的收敛速度与解算精度,具有鲁棒性与适用性。
技术关键词
正向运动学
位姿误差
多自由度机械
机械臂逆运动学
关节
PID控制器
矩阵
姿态误差
轨迹
计算误差
滤波模块
滑动平均滤波器
坐标系
指数衰减函数
拉普拉斯
控制模块