末端速度操控的重载冗余机械臂运动学分析与仿真验证

重载冗余机械臂具有动作灵活，载重大等特点，非常适合消防、地震救援等复杂现场。然而，现有机械臂控制方式存在控制难度大、硬件要求高、控制效果差等问题。目前，针对这些问题的有效控制方式是末端控制，对此，分析了两种面向机械臂末端进行速度控制的算法——梯度投影法和分解速率法。针对重载冗余机械臂进行数学建模，运用MATLAB对两种控制算法进行了仿真验证，并比较了两种算法的可操作性。分析结果表明，梯度投影法和分解速率法总体上都能较好实现重载冗余机械臂的控制，分解速率法在误差控制方面更好，而梯度投影法在可操作性方面更强。这两种末端控制算法为下一步建立双臂重载救援机器人的操控策略和实际的应用末端控制提供了理论基础。