摘要：与传统工业串联机器人相比，后三个旋转关节轴线相交于一点、而前三个旋转关节轴线均不相交的六自由度串联机器人的工作空间较为完善，然而此类6R串联机器人逆解的求解较为复杂，限制了其应用。针对其逆解问题，提出一类新的Paden-Kahan子问题类型：将一点绕两个不相交且不平行的轴线依次旋转到指定点，以及其扩展问题类型：将一点绕两个不相交且不平行的轴线依次旋转直到该点到固定第一点和固定第二点的距离均为指定大小。通过构造与该点运动轨迹相垂直的垂直平面，推导和求解了该子问题的正解和逆解，结合其他已知的子问题，简化和求解此类6R串联机器人的逆解问题，并对其逆解的条件和数目进行讨论。与传统的消元法相比，采用该方法得到的逆解的几何意义更为明确、计算量少、求解效率更高，改进了此类6R串联机器人逆解算法。通过实例计算，验证了求解方法的有效性和可行性。

关键词：串联机器人 工作空间 逆解求解 

单位：中国科学院合肥智能机械研究所 合肥230031 传感技术联合国家重点实验室 合肥230031