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龙图腾网获悉钛虎机器人科技(上海)有限公司申请的专利基于多自由度机械臂的逆运动学解算与自碰撞检测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119974012B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-01发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510370211.2，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权基于多自由度机械臂的逆运动学解算与自碰撞检测方法是由易港;杜玉清设计研发完成，并于2025-03-27向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于多自由度机械臂的逆运动学解算与自碰撞检测方法在说明书摘要公布了：本发明公开了基于多自由度机械臂的逆运动学解算与自碰撞检测方法，本发明涉及机械臂控制技术领域，解决了现有机械臂建模、碰撞检测和逆解算技术存在不足的问题，本发明通过建模和逆解算方法，能够有效地计算机械臂的关节角，并通过碰撞检测和角度修正确保解的合法性和安全性；该方法适用于具有7个自由度的机械臂，能够处理复杂的运动学和碰撞检测问题，具有较高的实用性和可靠性；在实际应用中准确地控制机械臂的运动，同时有效避免自碰撞情况的发生，提高机械臂的工作效率和安全性，具有广泛的应用前景和实际价值。

本发明授权基于多自由度机械臂的逆运动学解算与自碰撞检测方法在权利要求书中公布了：1.基于多自由度机械臂的逆运动学解算与自碰撞检测方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一、构建机械臂模型：对于多自由度机械臂内所存在的每个关节，建立一个坐标系，各坐标系的z轴方向定义为对应关节的旋转轴方向，通过相对于父系的一次旋转变换定义子系，确定子系的三轴方向，在机械臂的坐标系模型基础上，从基座到腕部的三条连杆分别用半径为r0、r1、r2，高度为l0、l1、l2的圆柱体作为外包络，完成机械臂模型的构建； 步骤二、实行逆解算过程：逆解器的输入为末端位姿与肘部某维度的约束，输出是关节角，整体流程为：先根据末端位置和肘部信息求出关键点坐标，用碰撞检测算法来验证解的合法性；再根据关键点和末端姿态求出角度的候选解，用修正算法修正到合法区间；候选值ji往往有多解，从父系到子系依次求解，若某个关节ji无解，则回溯到ji-1，探索ji-1的其他解，其中i＝2、……、7； 具体子步骤为： S21、定义数学量：对平移矩阵和沿XYZ轴旋转的旋转矩阵进行定义，设第n个关节旋转前的坐标系为Sn，旋转后的坐标系为Sn’，则对Sn’到Sn+1’的变换矩阵依次进行确认；设末端腕部在基系下的位姿为xe,ye,ze,α,β,γ， 其中姿态角以“偏航、俯仰、翻滚”的顺序；根据平移矩阵和沿XYZ轴旋转的旋转矩阵和末端位姿的意义，可得出S0到S7的变换矩阵T70式； S22、对关键点进行计算：肩部在运动过程中位置始终不变，则在基系S0下有恒坐标P1_0＝0,l0,0；P3_0＝x3_0,y3_0,z3_0＝xe,ye,ze；在不同的两种情况下，分别求解P2_0＝x2_0,y2_0,z2_0的坐标；若解得y2_0＝l0-l1，则连杆P0P1与连杆P1P2碰撞，解被舍去； S23、进行角度计算：若关键点有解，则根据关键点求解角度；在Sn系下时，Zn+2轴的方向变化仅由关节jn+1决定；据此规律，可提出通用解法：在Sn系下，记录关节jn+1旋转前后的Zn+2轴向，用函数求解jn+1，0≤n≤5； S24、对所求解的关联点角度进行修正：上述逆解已解算出若干候选解，这些解的范围都在[-pi,pi]，下面要根据角度限位和动幅要求将解算结果修正到合法区间，若无法修正，则舍去该组解； S25、检测自碰撞行为：相邻连杆的碰撞可由角度限位避免，非相邻连杆的碰撞需要另外检测；碰撞体建模时已将连杆视作圆柱体，若圆柱体有交集，则视为自碰撞；三维空间中两条直线的关系分为平行、重合、相交和异面四种情况。

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