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3、發展了課題組早先提出的6-UPS運動正解半解析方法,不僅通過多項式結合正交補方法得到一元單變量的14次多項式的最新成果;而且還提出了一種隻附加一個位移測試杆的6-UPS快速運動學正解方法,該方法可以采用最小的硬件投入來實現6-UPS的唯一正解。特别是,結合使用四元數方法,保證了整個正向運動學求解過程快速、完全解析化,解決了以往正向運動學計算過程中計算機内存溢出等問題,這種方法更适合實時控制反饋之用。
4、提出了采取若幹代表點代替廣義坐标的分析方法,實現了運動正解的快速數值算法,同等條件下比傳統方法快6.17~14.38倍,平均為10.01倍。通過微分計算,還獲得了第三類雅克比,該矩陣的元素僅與代表點坐标線性相關。進一步通過研究第三類雅克比的行列式值,實現了關節空間的輸入奇異性和笛卡爾空間中位置和姿态六維輸出參數的三維完全可視化描述。
5、采用基于動力學前饋控制對6-UPS進行軌迹規劃。與PD控制相比,通過仿真和實驗驗證動力學前饋控制軌迹與期望軌迹吻合度高,位置跟蹤精度平均提高65%,速度跟蹤精度平均提高43.5%。