176.机器人轨迹控制过程需要通过求解( )获得各个关节角的位置控制系统的设定值。

好的，让我们来详细解析这道题目。 ### 题目背景 机器人轨迹控制是指在给定的路径上，使机器人的末端执行器（如机械臂的抓手）按照预定的轨迹运动。为了实现这一点，需要计算出每个关节的角度，以便控制电机驱动关节运动。 ### 选项解析 **A. 运动学正问题** - **定义**：已知各个关节的角度，求解末端执行器的位置和姿态。 - **示例**：假设你有一个机械臂，你知道每个关节的角度，你可以通过运动学正问题计算出机械臂末端的具体位置和方向。 - **适用场景**：当你已经知道关节角度，需要确定末端位置时使用。 **B. 运动学逆问题** - **定义**：已知末端执行器的目标位置和姿态，求解各个关节的角度。 - **示例**：假设你希望机械臂的末端到达某个特定的位置和方向，你需要通过运动学逆问题计算出每个关节应该转动的角度。 - **适用场景**：当你需要控制机械臂到达特定位置时使用。 **C. 动力学正问题** - **定义**：已知各个关节的力矩或力，求解末端执行器的加速度、速度和位置。 - **示例**：假设你知道每个关节的驱动力，你可以通过动力学正问题计算出机械臂末端的运动状态。 - **适用场景**：当你需要分析机械臂在受力情况下的运动时使用。 **D. 动力学逆问题** - **定义**：已知末端执行器的加速度、速度和位置，求解各个关节所需的力矩或力。 - **示例**：假设你希望机械臂的末端以特定的方式运动，你需要通过动力学逆问题计算出每个关节需要施加的力。 - **适用场景**：当你需要控制机械臂的运动并计算所需驱动力时使用。 ### 为什么选择 B. 运动学逆问题 在机器人轨迹控制过程中，我们通常知道的是末端执行器的目标位置和姿态，而需要求解的是各个关节的角度。因此，我们需要解决的是运动学逆问题。具体来说： - **目标**：使机械臂的末端到达指定的位置和姿态。 - **方法**：通过运动学逆问题计算出每个关节应该转动的角度，然后将这些角度作为位置控制系统的设定值，驱动电机使关节达到这些角度。 ### 总结 选择 B. 运动学逆问题是因为在机器人轨迹控制中，我们需要根据末端执行器的目标位置和姿态来计算各个关节的角度，从而实现精确的轨迹控制。