标题：基于单位四元数的机器人多姿态可控的插补算法
作者：徐超1，2 徐翔鸣1，2
作者单位：1 东南大学自动化学院，江苏 南京 210096；2 复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室，江苏 南京 210096
关键字：单位四元数，多姿态插补，圆弧过渡，速度可控
摘要：为有效解决目前机器人工具手多姿态插补中的角速度不可控问题，提出一种直观高效的多姿态插补算法。该算法依据单位四元数的物理意义，将多姿态插补问题转化为单位球面上的曲线规划问题，并利用空间圆弧段作为姿态间的过渡曲线，进而保证了多姿态过渡的可控性。以埃斯顿公司的ER16机器人为实验平台，将上述提出的圆弧过渡方案与某类参数曲线过渡方案进行对比。实验结果表明，圆弧过渡方案不仅保证多姿态过渡时的C1连续性与直观性，而且克服了各类参数曲线过渡时角速度不可控的缺点。