Все статьи автора в журнале: Ал-Аражи Х.М.

1. Обратная кинематика и управление манипулятором на основе Python и Arduino с предотвращением сингулярности

   Inverse kinematics and control of a Python and Arduino-based manipulator with singularity avoidance

   Номер: 2026 / 06

   Альвардат М.Я. | Alvardat M.YA. | Бенслиман Ю. | Bensliman YU. | Ал-Аражи Х.М. | Al-Araji H.M. | moh.alwardat@yahoo.commoh.alwardat@yahoo.com

   Авторы статьи

   Authors

   Альвардат М.Я.

   Alvardat M.YA.

   Бенслиман Ю.

   Bensliman YU.

   Ал-Аражи Х.М.

   Al-Araji H.M.

   moh.alwardat@yahoo.com

   moh.alwardat@yahoo.com

   ---

   Обратная кинематика и управление манипулятором на основе Python и Arduino с предотвращением сингулярности

    

   УДК 621.865.8

   DOI: 10.36652/0042-4633-2026-105-6-465-470

    

   Разработана система управления роботизированным манипулятором с шестью степенями свободы в реальном времени на базе Python и микроконтроллера Arduino. Обратная кинематика решается численно методом L-BFGS-B с учетом ограничений на углы суставов, вблизи сингулярных конфигураций активируется метод демпфированных наименьших квадратов. Для оценки управляемости используется индекс управляемости, основанный на определителе произведения матрицы Якоби и ее транспонированной матрицы. Экспериментальные испытания подтвердили высокую точность позиционирования, устойчивость при приближении к сингулярностям и пригодность предлагаемого решения для образовательных и исследовательских целей.

   ---

   Ключевые слова

   Arduino, Python, обратная кинематика, оптимизация L-BFGS-B, метод Денавита—Хартенберга

   Inverse kinematics and control of a Python and Arduino-based manipulator with singularity avoidance

   A real-time control system for a six-degree-of-freedom robotic manipulator is developed using Python and an Arduino microcontroller. Inverse kinematics is solved numerically using the L-BFGS-B method, taking into account joint angle constraints. Near singular configurations, the damped least-squares method is activated. A controllability index based on the determinant of the product of the Jacobian matrix and its transpose is used to evaluate controllability. Experimental tests confirmed high positioning accuracy, stability when approaching singularities, and the suitability of the proposed solution for educational and research purposes.

   ---

   Keywords

   Arduino, Python, inverse kinematics, L-BFGS-B optimization, method Denavit—Hartenberg representation