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申请/专利权人：江苏开放大学(江苏城市职业学院)

摘要：本发明公开了一种基于DH参数法的六关节机器人主动解耦方法，针对现有工业六关节机器人第四、第五和第六关节耦合问题，将耦合量加入六关节机器人的实际变化角度中，采用改进型DH参数法建立机器人运动学模型，并利用代数解法求出逆解，解决了机器人耦合问题，降低机器人末端位姿的误差，提高机器人定位精度，本发明所设计的方法能够很好地应用于实际工业机器人运动学建模和运动控制中。

主权项：1.一种基于DH参数法的六关节机器人主动解耦方法，其特征在于，六关节机器人包括六个活动关节，六关节机器人的底座连接第一关节，执行操作指令的末端执行机构连接第六关节，各关节通过齿轮组实现运动，第一关节、第二关节、第三关节、第四关节、第五关节、第六关节通过连杆依次连接，针对六关节机器人，执行如下步骤S1-步骤S2，构建DH参数表，并求解六关节机器人的正运动学方程、逆运动学方程，以实现六关节机器人各关节的解耦：步骤S1：根据六关节机器人各关节的构型，建立表征六关节机器人各关节、各连杆运动的DH参数表，DH参数表包括六关节机器人各关节执行操作指令时的实际变化角度、各连杆长度、各连杆转角、各连杆偏距；六关节机器人各关节的实际变化角度包括各关节的主动变化角度，第四关节、第五关节、第六关节的实际变化角度还包括三者之间的耦合量；步骤S1中所述DH参数表以aj-1表示第j-1关节与第j关节之间的连杆长度，j∈[1,2,3,4,5,6]，其中a0表示底座与第一关节之间的连杆长度；所述DH参数表以αj-1表示第j-1关节与第j关节之间的连杆转角，其中α0表示底座与第一关节之间的连杆转角；所述DH参数表以dj表示第j关节上的连杆偏距；所述DH参数表以θj表示六关节机器人的第j关节的主动变化角度，以θ′j表示六关节机器人的第j关节包含耦合量的实际变化角度，第一关节至第六关节的包含耦合量的实际变化角度的表达式分别如下式：θ′1＝θ1θ′2＝θ2θ′3＝θ3θ′4＝θ4 式中，ijk表示六关节机器人的第j关节第k级齿轮传动比，μj表示第j关节减速机减速比；步骤S2：基于DH参数表，若已知六关节机器人各关节的主动变化角度，则执行步骤S21，求解六关节机器人的正运动学方程，获得六关节机器人的末端执行机构的位姿；若已知六关节机器人的末端执行机构的位姿，则执行步骤S22，求解六关节机器人的逆运动学方程，获得六关节机器人各关节的主动变化角度：步骤S21：基于DH参数表，计算六关节机器人各连杆的变换矩阵，以各连杆的变换矩阵表征各连杆的运动，将各连杆的变换矩阵连乘获得六关节机器人的末端执行机构坐标系相对于六关节机器人的基坐标系的变换矩阵，通过求解六关节机器人的正运动学方程，计算六关节机器人的末端执行机构的位姿；步骤S22：基于DH参数表，根据六关节机器人的末端执行机构的位姿，通过代数求解法，求解六关节机器人的逆运动学方程，计算六关节机器人各关节的主动变化角度。

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