实现Delta并联机器人正逆解

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实现Delta并联机器人正逆解

详 情 说 明

Delta并联机器人是一种广泛应用于高速分拣、包装和装配领域的并联机构。其独特的空间结构带来了高速、高精度的运动特性。实现其运动学正逆解是控制这类机器人的关键基础。

运动学逆解是指根据末端执行器的空间位置，计算三个主动臂所需的旋转角度。Delta机器人的逆解相对简单，主要通过空间几何关系建立方程组，利用三角函数求解三个驱动电机的转角。由于结构对称性，每个支链可以独立计算。

运动学正解则是根据三个主动臂的转角，计算机器人末端的位置坐标。这个过程相对复杂，需要通过建立三个球铰中心的几何约束关系，求解非线性方程组。通常采用数值解法或几何法来获得精确解。

在实际应用中，正逆解需要完全对应才能保证控制精度。验证时应当确保从正解得到的位置坐标通过逆解计算后，能得到原始的电机转角数据，反之亦然。这种闭环验证是保证算法正确性的关键步骤。

值得注意的是，Delta机器人存在工作空间限制和奇异位置等问题。在实际控制中还需要考虑这些因素，确保机器人在可行范围内运动。精确的正逆解算法为后续的轨迹规划、速度控制和力控制奠定了重要基础。