機器人機構的奇異點

　　《機器人機構的奇異點》旨在為機器人機構中可能遇到的所有奇異點類型提供一致性的表達方法，并給出對這些奇異位形的穩(wěn)健求解計算及其規(guī)避路徑規(guī)劃策略。獲得這些方法的重要性在于，由于機器人運動過程中，若經過奇異點，則會導致其運動能力退化，因此在機器人構型設計前，需充分考慮這些問題。該書還提出了通過計算與處理奇異點集的方式，為機構的局部與全局運動能力提供詳盡信息的方法：奇異點集在任務空間與關節(jié)空間的投影決定著機構在相應空間的工作區(qū)間，可據(jù)此判斷不同裝配構型的存在性，同時也可以明確可控性與靈活性退化顯著的區(qū)域。這些投影雖然提供了機構的可行運動位置的集合，但并未揭示所有可行的無奇異點運動路徑。為進一步解決這一問題，該書提出了規(guī)避奇異點路徑規(guī)劃的一般方法，并將這些方法拓展到剛性或柔性繩驅并聯(lián)機構中具有力旋量約束的情況。奇異構型在機構設計中起到的關鍵作用在很早以前就已受到關注，但迄今為止，僅存在少量專門針對特殊機構的奇異點集計算及規(guī)避方法。該書的顯著特點在于，首次提出了對所有非冗余機構具有普遍適用性的一般方法，從而有助于促進新型或更加復雜機器人機構的設計。為了以簡潔、優(yōu)美的形式表達公式及結論，該書主要針對非冗余機構開展研究，即便如此，提出的方法和技術可經適當延伸，應用于冗余機器人?？傊?，該書旨在消除設計創(chuàng)新中存在的障礙，且有助于讀者理解如何以一種有效、可靠的方式對復雜多體系統(tǒng)的運動進行預測、規(guī)劃與控制。

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