QuIK4 与 QuIK5：面向保相位实时逆运动学的高阶运动学导数方法

该论文利用串联机器人的高阶运动学导数，提出一套高效且保相位的实时逆运动学方法。作者先推导一族高阶求解器并引入必要的姿态误差修正映射，得到具有四阶和五阶收敛性的 QuIK4 与 QuIK5；随后设计保相位步长限制器，沿步长外推雅可比行列式以预测并避开奇异点，仅在步长趋向奇异时缩短步长，而非在当前迭代病态时缩短；最后用 Hermite 插值认证器校验每个解答案的相位，并以认证重启算法从已证明同相位的种子恢复失败。实验显示该方法优于此前方法，失败率最多降低四个数量级，在跟踪级误差下几乎消除相位切换。作者同时发布带 ROS 2 集成的 C++ 库。论文为预印本，共 15 页、9 图、3 表。