UKF算法在七自由度机械臂逆运动学求解的应用

来源：机床与液压杂志2022年第23期北京时间：

作者：黄宗建，方涛

单位：河南工业职业技术学院机电工程学院；长春大学机械与车辆工程学院

摘要：针对七自由度冗余度机械臂逆运动学求解问题，提出一种求解逆运动学的新方法。采用闭环模型建模的多维序列处理方法，将无迹卡尔曼滤波算法作为递推算法对机械臂实时状态进行估计，输入向量由前向模型的输入序列和反馈模型中的测量输出序列组成，建立具有闭环框架的七自由度冗余机械手逆运动学的状态空间模型，降低了计算的复杂度。与传统雅可比矩阵的伪逆计算方法对比分析，结果表明：所提方法具有较高的位置误差精度和计算效率，在末端执行器的轨迹中加入噪声，显示所提方法具有较好的收敛性能，通过实验表明该方法具有一定的通用性和可靠性。

关键词：七自由度机械手;冗余机械手;无迹卡尔曼滤波;逆运动学;闭环框架

基金资助：河南省教育厅科学研究面上项目（JJKH20200622）