臂角解析逆解算法

全局寻优避奇异

为无偏移七轴冗余臂提供解析逆解与全局臂角优化，在保证轨迹精度的同时显著降低关节速度与加速度峰值。

Zhang, Miao · Hao, He · 韩晓光 · Li, Zhiwu

ISA Transactions 2026

技术优势

计算更快

采用解析逆解而非数值迭代，结合全局臂角优化，在保证解的质量的同时缩短计算时间。

关节运动更平缓

平均臂角变化率、最大关节速度和最大关节加速度均显著降低，有利于减少机械冲击和能耗。

避开奇异与限位

通过分析关节限位和奇异条件确定臂角可行区间，并引入边界排斥与中心吸引机制，使关节远离极限位置。

应用场景

• 工业机械臂控制：为工业七轴臂提供兼顾精度与平滑的实时运动规划方案。
• 人形机器人运动：支撑人形机器人上肢的高冗余度运动生成，在关节限位内实现流畅动作。
• 冗余机械臂规划：为冗余臂规划提供可全局寻优的解析逆解基础，有效规避奇异构型。