三/六自由度运动控制正解算法

六自由度运动控制正解算法旨在根据各驱动部件的输入参数,求解运动平台在三维空间中的最终位置与姿态(包含沿 X、Y、Z 轴的平移及绕三轴的旋转)。以经典 Stewart 平台为例,需基于上下平台几何参数、驱动杆长度等输入,通过建立齐次变换矩阵、矢量关系方程等数学模型,推导平台末端的空间位姿。但因方程存在高阶非线性,常采用数值迭代法(如牛顿 – 拉夫森法)逐步逼近精确解。
反解算法则与之相反,是已知平台期望的位姿,反向求解各驱动部件应有的参数,常使用牛顿迭代法等方法。其计算过程涉及从目标位姿倒推驱动杆长度,以实现精准控制。
正解算法常用于运动轨迹模拟、设备工作空间分析等场景,帮助工程师提前预判平台运动结果;反解算法适用于运动控制指令规划,如在工业机器人抓取、飞行器姿态调整等任务中,根据目标位姿快速计算各关节或驱动机构的控制参数,实现精准定位与姿态调整。