摘要：机械臂的逆运动学问题可转化为等效的最小化优化问题,并采用数值优化方法求解。提出一种基于类电磁机制（Electromagnetism-like mechanism,EM）和模式搜索（Pattern search,PS）数值求解机械臂逆运动学问题的混合类电磁机制算法（Hybrid electromagnetism-like mechanism,HEM）。该方法利用修改的类电磁机制（Revised electromagnetism-like mechanism,REM）与模式搜索方法各自特性相互融合平衡算法对解空间的全局探索和局部开发能力,基准函数测试结果表明该算法改善了全局搜索性能及寻优解的可靠性。在此基础上以6自由度TX60型号史陶比尔工业机械臂为例,考虑以机械臂末端位姿误差构建适应度函数并采用上混合类电磁机制算法数值求解,仿真结果表明,与其他方法比较,该方法用较少的适应度值计算次数下就能搜索到期望精度的寻优解,并且能搜索到所有可能关节角逆解的潜在能力,验证了该方法的有效性。

关键词：逆运动学 机械臂 类电磁机制算法 模式搜索 

单位：苏州大学机器人与微系统研究中心 苏州215021