关键词：7自由度冗余机械臂;蒙特卡洛法;臂型角;奇异位姿;运动规划
摘 要：针对串联机械臂的工程应用问题，文中提出一种新型7自由度机械臂，该机械臂采用“S-R-S”构型，且其3,4,5轴为3个平行轴。基于此机械臂，采用蒙特卡洛法对其工作空间进行分析，并采用投影平面边界拟合到空间边界拟合的方法，对工作空间进行分层讨论，指出该机械臂在不同层级具有不同的灵巧性表现。同时，采用臂型角参数化的方法，求取了该机械臂解析形式的运动学反解。采用相关旋量抑制的方法，分析求解了该机械臂的奇异位姿，在此基础上，通过将各关节角约束转变为臂型角参数的取值范围约束，以解决运动规划中的避奇异问题，进一步基于一定的优化指标选取合适的逆运动学解。研究成果对串联机械臂的规划与控制问题具有一定参考价值。
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