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作者
姚海峰刘伟郑晓雯张兰胜刘福新吴淼
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单位
中国矿业大学（北京）机电与信息工程学院河北省煤矿机械工程技术研究中心石家庄煤矿机械有限责任公司
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摘要
矿用机器人腕部采用偏置形式承受较大负载,同时执行端采用滑动构件以增大作业范围。本文对此类腕部偏置伸缩型机器人进行研究,发现该构型机器人空间结构的2个特性:一是对第5自由度的求解可转化为对特定直线与特定平面法线夹角的求解;二是矢量轴3和矢量轴4交点与原点O之间距离为定值。这2个特性表明可对第5和第6自由度进行迭代搜索求解,提出了一种无须建立各连杆坐标系的机器人运动学求解方法,求解在全局坐标系内完成,采用逐步完成的方法进行正向求解,采用逐步归位的方法进行逆向求解。新的求解方法耗时短、精度高,解决了传统数值方法不利于工业应用的问题,推动了腕部偏置伸缩型Pieper机器人在截割头组对焊接和井下凿岩工作中的应用。
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关键词
腕部偏置伸缩Pieper机器人结构特性迭代搜索新算法产品应用
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基金项目(Foundation)
国家重点基础研究发展计划(973计划)(2014CB046300)；河北省科技攻关计划(14211902D)；
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文章目录
1 建立全局坐标系
1.1 全局坐标系
1.2 基础公式
2 全局坐标系求解
2.1 正向求解
2.2 逆向求解
2.2.1 迭代求解L6值和θ5值
2.2.2 递次归位方法求解θ1、θ2、θ3和θ4
3 验证和应用
3.1 正向验证
3.2 逆向验证
3.3 产品应用
4 结 论
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引用格式
姚海峰,刘伟,郑晓雯,张兰胜,刘福新,吴淼.矿用腕部偏置伸缩型Pieper机器人新算法数值解研究[J].矿业科学学报,2020,5(06):672-680.
矿业科学学报 
2020年第06期 
