物理受限冗余机械臂逆运动学凸优化求解

来源：机器人杂志2016年第3期北京时间：

作者：曹鹏飞, 甘亚辉, 戴先中, 段晋军

摘要：针对冗余机械臂逆运动学求解结果极有可能超过机械臂物理限制的问题，提出一种基于凸优化的逆运动学求解方法使得逆解结果满足物理约束．首先分析了关节速度与力矩关系，采用机械臂动能及重复运动为优化指标，以关节速度、关节力矩为优化变量．然后将逆运动学求解问题转化为凸优化问题，进一步转化为二次规划问题，充分利用冗余特性，实现逆运动学求解时避免关节位置、关节速度、关节力矩极限．最后利用 7 自由度冗余机械臂 KUKA LBR iiwa 进行仿真，求解关节量结果符合物理极限及优化准则．结果表明本文提出的方法适用于物理受限冗余机械臂的逆运动学求解．

关键词：冗余机械臂, 逆运动学, 凸优化, 关节极限