程研 楊曉軍 徐建寧

摘要：通常在機械手臂為介質(zhì)之中運動性與靈活性的機能評判之中，用來表達機械手臂的靈動性能的標準非常之多，然而不相同的標準之間通常具有程度不一的關(guān)聯(lián)性，在其之中有很多關(guān)聯(lián)性很明顯，這種情況給他們提供的信息有了重疊的可能性。如果想要產(chǎn)生新的指標可以實用主份量解析全面分析，然而產(chǎn)生的新標準相互補缺同時又可以全面的表示機械手臂靈動機能的狀況。憑借使用主份量解析依次降解全面處理的相對特性與相同構(gòu)造不一樣的度量的平面構(gòu)造 2R 與3種不為相同構(gòu)造的區(qū)域 3R 機械手臂相對流動靈動性能做全面評判，取得各種各樣的流動靈動性能標準之中的關(guān)聯(lián)性。解析答案表示，相對平面的 2R 與 PUMA 類型區(qū)域 3R 機械手臂的五個靈動性能標準關(guān)聯(lián)，優(yōu)質(zhì)低劣變化形勢一樣的情況，要使用一個全面靈動性機能標準表示五個簡單機能標準的信息。其余兩類空間區(qū)域 3R機械手臂五個簡單靈動性標準和正有關(guān)，和負有關(guān)，可以用一個具有變化的量表示機械手臂各種具有相通性標準的信息，一個變化的量表示機械手臂活動能力標準信息。

關(guān)鍵詞：靈活性能 機械手臂 綜合分析

0 前言

機器人擁有的活動靈動性是人類在機器人活動學(xué)科方面的著重調(diào)研方面，其映照了全面系統(tǒng)對活動的大局變化能力。在活動靈動性的調(diào)研之中，最重要的是靈動性標準的調(diào)研。各大國家的科學(xué)家已經(jīng)發(fā)布了很多關(guān)于機器人靈動性的標準，最核心的有條目數(shù)、可使用度、目標可操作性、各項同性指標等，條件數(shù)、各向同性指標作為可操作度橢球方向一致性的評價指標，可操作度、方向可操作度當作機器人活動技能的評判標準。 中外學(xué)者已經(jīng)對綜上所述簡單靈動性標準評判機器人活動靈動性機能做很多的調(diào)研，對于活動靈動性做了數(shù)字化的表述，給予機器人活動支配與優(yōu)量簡化供給了重要標準。但因為工程進行中的麻煩問題的難度性和多變性，機器人的各樣見到那靈動性標準是互相相關(guān)的，進行靈動性機能評判時候不但但要思考特別的技能的需求，還需要極其強調(diào)它全面活動靈動性機能的好壞?，F(xiàn)在，實用全面靈動性技能標準對機器人的活動靈動性進行機能評判的調(diào)研比較少，對于各種簡單靈動性標準之間的關(guān)聯(lián)性調(diào)研也比較少。

1 綜合分析評價

在其之中全面評判機器人靈動性機能主題上涵蓋兩種狀況：第一種，在人類已了解的機器人之中的構(gòu)造和度量，全面評判此機器人在運作區(qū)域中不一樣的點或者不一樣的區(qū)域之中的靈動性機能；第二種，已經(jīng)了解的機器人的使用任務(wù)，全面評判不相同構(gòu)造機器人又或一樣的構(gòu)造不一樣的度量的機器人完結(jié)此任務(wù)當時的靈動性機能。使用現(xiàn)在已有的方案還完全不可以完結(jié)上邊所述的兩種狀況下機器人機能的全面評判，在定量算法之中，主分量解析（Principal component analysis， PCA）方案為一種十分重要的評判方案，能實現(xiàn)同步數(shù)據(jù)基于平面并且保證初始數(shù)據(jù)丟失最小的狀況之下憑借少量的全面變量代替原始的多維度變量，讓數(shù)據(jù)架構(gòu)大大縮減，能完結(jié)以上所述的兩種狀況的機器人機能全面評判。本文章試用 PCA 方案針對相同構(gòu)造不相同度量的平面 2R 與三類不一樣構(gòu)造的區(qū)域 3R 機械手臂的各種相對單一的活動靈動性標準的數(shù)據(jù)用數(shù)學(xué)進行解析，來提取各種活動靈動性機能中的關(guān)聯(lián)性，并且簡歷機械手臂全面機能標準評估方案，為了機械手臂完結(jié)同樣操作任務(wù)的時候，并提供科學(xué)的參考依據(jù)。

2主份量解析法

主份量解析法在機械手臂活動靈動性機能的評估中實用大致有兩種：第一是建造全面評估標準，評判不一樣的度量的機械手臂活動靈動性機能，并且針對不相同的度量機械手臂活動靈動性機能進行排列數(shù)序；第二是憑借聯(lián)系的系數(shù)矩列確認各種較為單一的指標之間的關(guān)聯(lián)性。

大致步驟如下。

1對于標準數(shù)據(jù)的標準解析。并且使其度量單位不相同、度量大綱不相同的標準為能進行更先進的評估的標準化測評。 設(shè)定標準數(shù)據(jù)組成的矩形陣列，由a個不一樣大小的機械手臂的 b 個活動靈動性標準組成。

2 運算關(guān)聯(lián)系數(shù)矩形陣列 z 。應(yīng)為較為單一靈動性標準之間有可能具有一定關(guān)聯(lián)性，從而使得數(shù)據(jù)具有一定程度的數(shù)據(jù)疊加，使用相關(guān)聯(lián)的系數(shù)矩形陣列能充分的映照靈動性標準之間的關(guān)聯(lián)性，這也可以說是降維的核心條件。

3 確認主份量數(shù)量。機械手臂靈動性機能主份量數(shù)量是憑借機能標準的積累方差儲存率來確認的，就是按照現(xiàn)有的部分方差占據(jù)全面方差的大致比例。

3主份量解析法的實際使用

PCA 方案在各全面評判方案之中經(jīng)常使用，其實對于機械手臂全面機能進行全面解析與評估是一種基于在機械手臂各種簡單機能標準進行 PCA 運算過程。在工程項目的實際運營之中，機械手臂的各種類型與任意個的機械手臂的較為具體的尺寸數(shù)據(jù)是已經(jīng)知曉的，而本文章中的機械手臂的類別和不一樣的尺度機械手臂的相對具體的尺度數(shù)值是任意確定的，但兩種狀況下相對具體的主份量解析過程大致相同。

只思考機械手臂尾部區(qū)域從而不思考尾部狀態(tài)，讓機械手臂尾部到達工作區(qū)域的某和固定目標點，具有很多不一樣度量的機械手臂能完結(jié)任務(wù)。

由于全面評估函數(shù)能運算全面主份量標準值，并且能對它進行數(shù)列排序，上邊選定的規(guī)定參數(shù)都是映照機械手臂靈動性的標準，所以全面標準值越大證實機械手臂的靈動性機能越優(yōu)秀，這樣能取得機械手臂靈動機能的多方面參數(shù)的全面評估排序。

4 結(jié)論

綜上所述，已使用了主份量解析法對一樣的構(gòu)造不一樣的度量的機械手臂完成一種任務(wù)的時候的靈動性機能做了全面評估，然而主份量解析法還能全面評估以下兩種狀況下的機械手臂機能。第1種狀況是已經(jīng)知曉的機械手臂的構(gòu)造和度量，全面評估此機械手臂在它工作區(qū)域中的不相同的目標點或者不相同的區(qū)域中的靈動性機能。第2種狀況為已經(jīng)知曉的機械手臂的運動任務(wù)，全面評估不一樣的構(gòu)造機械手臂完結(jié)此任務(wù)當時的靈動性機能。在后來的運作之中即將對于兩種狀況進行較為深的調(diào)研。 主份量解析法不但但能全面評估機械手臂活動靈動性機能，也能全面評估機械手臂的容錯機制性能、避免障礙物、避開關(guān)節(jié)活動范圍越限與關(guān)節(jié)之間的力矩最小化、系統(tǒng)空間動能最小化等等諸如此類的動力學(xué)之中的機能，并能將多種機能糅合進行全面評估，從而取得各中機能之間的關(guān)聯(lián)性。

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