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龙图腾网获悉山东大学申请的专利考虑迭代初值选取的机械臂重复运动逆解求取方法及系统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：CN121132707B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-03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：202511695078.4，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权考虑迭代初值选取的机械臂重复运动逆解求取方法及系统是由万熠;赵智远;梁西昌;李亚男;侯嘉瑞;陈博;田洪云设计研发完成，并于2025-11-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本考虑迭代初值选取的机械臂重复运动逆解求取方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种考虑迭代初值选取的机械臂重复运动逆解求取方法及系统，解决了基于雅可比矩阵的数值迭代方法求解机械臂逆解时对迭代初值选取依赖性高与不可重复运动的问题。包括：获取机械臂精确的可达工作空间，并在其中额外存储一定数量经可操作度指标优选的参考逆解，得到增强型的可达工作空间；根据机械臂期望的位姿信息以及增强型的可达工作空间，选取得到求解该位姿逆解时的迭代初值；获取机械臂在关节位置层的末端位姿误差运动学方程，推导得到关节位置的迭代更新方程；设计可重复运动指标函数，获取具备可重复运动功能的关节位置迭代更新方程，根据该迭代更新方程与选取的迭代初值，得到考虑迭代初值选取的机械臂重复运动逆解求取方案。

本发明授权考虑迭代初值选取的机械臂重复运动逆解求取方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种考虑迭代初值选取的机械臂重复运动逆解求取方法，其特征在于，包括如下内容： 建立机械臂可达工作空间，并存储机械臂可达工作空间相关信息，包括如下内容： 对机械臂的操作空间进行体素化处理，对处理所得的体素进行有序编号并储存在矩阵中； 采用改进的蒙特卡洛方法，建立机械臂可达工作空间，设定精度阈值，用于表示个体素中属于机械臂可达工作空间的每个体素内落入的可达位姿点的数量； 在矩阵中找到个体素中属于机械臂可达工作空间的所有体素的编号，然后创建数据库，按照编号顺序将上述每个体素中包含的个可达位姿点各自对应的关节角位置矢量信息存储在数据库中； 在储存的存储机械臂可达工作空间相关信息中，额外存储设定数量经机械臂运动学性能指标评估参考逆运动学解对工作空间进行增强，得到增强型的可达工作空间；所述增强型的可达工作空间的获得，包括如下内容： 获得雅可比矩阵的解析表达式； 结合所述数据库中存储的信息，按照存储在矩阵中的立方体编号顺序遍历计算机械臂可达工作空间内每个体素所包含的个机械臂构型的可操作度值，并获得可操作度指标的值； 对机械臂可达工作空间内每个体素中计算得到的个机械臂构型的可操作度值，从大到小依次排序，然后将前个可操作度值对应的机械臂构型作为到达体素包络区域的机械臂参考逆运动学解，并且将产生的机械臂关节角位置矢量信息存储在数据库中； 依据存储在数据库中的关节角位置矢量信息，转换为机械臂末端的位姿矢量信息，采用离散点云和旋转坐标系的形式对所有的位姿矢量进行可视化显示，最终构建得到机械臂增强型的可达工作空间； 获得机械臂的一阶微分逆运动学方程，并将其等效至关节位置层； 建立机械臂末端执行器的位姿误差函数，推导出机械臂的关节位置迭代更新方程； 基于可重复运动的指标函数，利用梯度投影法结合机械臂关节位置迭代更新方程，构建得到具备可重复运动功能的关节位置迭代更新方程； 结合机械臂增强型的可达工作空间以及具备可重复运动功能的关节位置迭代更新方程，得到考虑迭代初值选取的机械臂重复运动逆解求取方案，包括如下内容： 根据机械臂末端期望位置矢量，在机械臂增强型的可达工作空间中定位体素网格，获得对应体素的编号； 在获得对应体素的编号后，在数据库中找出该体素中包含的个参考逆解，分别计算它们与机械臂期望位姿之间的姿态误差； 将得到的个姿态误差按照由小到大的顺序排列，并将此顺序储存在数据库中，选取姿态误差最小的参考逆解对应的关节角位置矢量作为使用数值迭代方法求解机械臂当前期望位姿逆解时的迭代初值； 当选取得到迭代初值，给定冗余机械臂期望的末端位姿矩阵、初始构型对应的关节角位置矢量，以及末端执行器的位置误差精度阈值和姿态误差精度阈值，获得位置级正运动学方程计算第次迭代时，对应当前关节角位置矢量的末端位姿矩阵； 计算机械臂末端的位置误差矢量和姿态误差矢量，判断迭代停止条件与是否同时满足，若满足则迭代停止，输出当前关节角位置矢量，该矢量即为对应冗余机械臂末端期望位姿矩阵和初始构型对应的关节角位置矢量的运动学逆解，若不满足则继续执行后续迭代步骤； 根据具备可重复运动功能的关节位置迭代更新方程，计算下一个迭代周期的关节角位置矢量，每次更新完成之后，判断冗余机械臂末端位姿误差是否满足姿态误差精度阈值，若不满足，则重复上述关节位置更新步骤，直至满足姿态误差精度阈值为止，此时输出的当前关节位置矢量即为冗余机械臂的运动学逆解。

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