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我有 6 个自由度的机械臂。我约束 x、z 笛卡尔坐标和方向是精确指定的。我想获得位于笛卡尔位置 [x, y_max, z] 的关节坐标，其中 y_max 是机械臂末端执行器可达到的最大 y 笛卡尔坐标。

例如：我将 x 设置为 0.5，z 设置为 1.0，并且我想找到在正向运动学之后满足机器人末端执行器位于笛卡尔坐标 [0.5，最大可达坐标，1.0] 的关节坐标。

我知道，如果我知道笛卡尔位置和方向，我可以通过反向运动学找到关节坐标，并通过正向运动学检查末端执行器是否处于所需的坐标，但是如果我不知道笛卡尔坐标中的一个轴，这取决于在机器人上可以移动多远？据我所知，逆运动学可以解析或数值求解，但要解决它，我需要知道完成坐标的整个框架。

此外，我希望方向取决于 y 坐标。（例如，我想保证末端执行器始终查看坐标 [0.5, 0, 0]）。

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您可以将基于数值任务的逆运动学与以下任务一起使用：

  • 方向：您指定的方向
  • Position in (x, z)：你指定的坐标
  • y中的位置：很远的东西

当目标不可行时，基于任务的方法（具有适当的阻尼）的行为是在不违反其约束的情况下尽可能“拉伸”机器人。这是一个人形机器人和三个任务的示例：

任务不可行时的 IK 解决方案

（例如，我想保证末端执行器始终查看坐标 [0.5, 0, 0]）

这也应该可以通过适当的任务来实现。例如，在 C++ 中，mc_rtc 框架有一个LookAtTask来保持框架查看所需的点。

于 2021-10-09T17:15:03.550 回答