基于Brent算法的轴偏置虎克铰型Hexapod平台位置反解

作者：孙佳霖; 刘曰涛^*; 杨梦超; 韩振; 付连壮

来源：光学精密工程, 2021, 29(04): 782-792.

• Hexapod平台
• 响应
• 轴偏置虎克铰
• 位置反解
• Brent算法

针对Newton-Raphson算法求解轴偏置虎克铰型并联六自由度Hexapod平台位置反解时高精度计算会降低平台响应速度的问题,提出了一种新的基于Brent算法的位置反解求解方法。首先,根据平台几何特性和轴偏置虎克铰结构运动特性,建立了基于空间圆辅助模型的运动学模型;接着,提出了基于空间圆距离求解方法的位置反解算法,并针对丝杠螺母副产生的衍生运动,提出了补偿方案;然后,介绍了Brent求根算法,并将Brent算法应用于位置反解算法;最后,通过实验验证了衍生运动误差补偿方案的必要性,同时与采用Newton-Raphson算法的位置反解进行了对比,并测试了该算法控制下的Hexapod平台的响应速度和精度。实验结果表明:在保证平台重复精度低于10μm和5″的工作需求下,基于Brent算法的位置反解与Newton-Raphson算法相比,综合响应速度提高了约0.5 s。因此,基于Brent算法的位置反解求解方法相对改善了Hexapod平台的响应速度。

• 单位
  山东理工大学