機器人運動學反解怎麼開發？

01-07

1.在應用matlab工具箱ikine進行反運算過程中，發現所求得的關節角度範圍過大，運行這組關節角提示超出矩陣運算範圍，是什麼原因？ 2，實際開發過程中，反運算是如何編程的？我覺得應該不能用ikine這個模擬的函數吧，那是根據運動學公式一步一步編程嗎?那樣的話工作量是不是太大了，而且網上也很少看到這方面的例子，求大神指點，我是研究生，正在做相關工作，逆解問題不知道如何處理，ikine函數返回值也不對！！！

1.在應用matlab工具箱ikine進行反運算過程中，發現所求得的關節角度範圍過大，運行這組關節角提示超出矩陣運算範圍，是什麼原因？

這個沒遇到過，不理解什麼叫做關節範圍過大，建議放圖片。

2，實際開發過程中，反運算是如何編程的？我覺得應該不能用ikine這個模擬的函數吧，那是根據運動學公式一步一步編程嗎?那樣的話工作量是不是太大了

正常做機器人的話，逆解就是自己通過D-H或指數積一步一步推導和編程的。

這個工作量並不大，一個型號的機器人只需要計算一次；對於常見的6自由度機械臂，代碼數不會超過兩百行。

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當然，如果對計算速度要求不高的話，可以採用一些通用數值解法：

大概就是跟ikine()一樣，參考MATLAB機器人工具箱中機器人逆解是如何求出來的？ - fly qq 的回答，採用雅克比矩陣來迭代求解。（只不過實際使用時需針對關節極限、奇異點等做不同的優化）

由於這種方法只依賴於機械臂DH參數，求解方法對各種構型串聯機構都適用，所以有一些通用求解器可以直接使用，如OROCOS中的KDL, trac_labs的TRAC-IK，MIT的Drake項目等。

但是，實際工業應用中應該還是以解析解為主。（速度快、可靠、可以獲得所有解）。

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做機器人的話，運動學算是最基本的，還需靜下心來好好看看書。

和熊有倫院士的《機器人學》里講的一樣，D-H參數法建模，求解步驟也很詳細。自己根據機器人的尺寸建立連桿坐標系，然後利用齊次變換方程，先求正解練練手。然後由給定末端位姿就可以利用矩陣求出反解。可以求出由末端參數表達的各關節角度值的表達式。

有了解析式，就方便多了。之後直接給定任意末端位姿，就可以求出反解了。一般6自由度機器人的後三軸交於一點，正反解的結果能很好吻合。正解是唯一的，但反解不是唯一的，一個末端位姿，可以用幾種不同的關節角度組合實現，就像一個人的肩部和手固定了，但是胳膊有還是可以有不同位置的。

一般反解有8個或者4個這樣，看具體結構。自己手算慢，用MATLAB幫忙算一些矩陣。

題主說的 ikine函數我也想用著，但是沒弄懂怎麼建立機器人模型，所以還是自己手算的。