機器人概論第六講知識

1、機器人概論第六講3.2.1 Denavit-Hartenberg描述法與連桿坐標系建立3.2 機器人運動學與靜力學3.2 機器人運動學與靜力學機器人運動功能符號： 移動關節(jié)（P）: 沒有軸，只有方向。 轉動關節(jié)（R）： 有轉動軸。 機座或基礎連桿：手部或末端執(zhí)行器： 機器人學中主要包括：笛卡爾空間的固定（或全局、任務）坐標系和隨桿件一起運動的運動（或局部、相對）坐標系。 在機器人學中為什么采用Denavit-Hartenberg描述方法？ 1、物理意義明確。 2、對應的變換矩陣簡單。 3、方法簡單，使用面廣，便于交流。3.2.1 D-H描述法與連桿坐標系建立 桿件的編號：從基礎連桿（機座）開始

2、，依次編號為0、1、2、3、n號桿件，其中，n為末端執(zhí)行器。 關節(jié)編號：第i桿件繞其作轉動的關節(jié)記為 i號關節(jié)，它是連接第 i 連桿與第 i-1連桿的運動副。 坐標系編號：編號為 i的坐標系Fi(即Oi-xiyizi) 被固連在第 i-1號桿件上，其中i=1、2、n+1。3.2.1 D-H描述法與連桿坐標系建立3.2.1 D-H描述法與連桿坐標系建立例：3.2.1 D-H描述法與連桿坐標系建立 Yi軸：按照右手法則 坐標系Fi的原點位于Zi軸與Xi軸的交點處。2）桿件坐標系n+1： 固結在第n號連桿的遠端，其坐標軸方向根據(jù)工作需要確定。 總之，n自由度的機器臂有n+1個連桿，在其上可建立n+1

3、個坐標系，它的方位由連桿結構確定，用固連在 i-1桿件上坐標系Fi，可描述桿件 i相對與桿件 i-1的運動。3.2.1 D-H描述法與連桿坐標系建立例：三自由度機械臂。3.2.1 D-H描述法與連桿坐標系建立2、機器人構形的描述 機器人機構是由一系列桿件組成的，確定機器人構型涉及的參數(shù)有兩類：連桿（Link）的幾何參數(shù)及兩相鄰連桿間的運動參數(shù)。 1）、連桿的幾何描述 連桿的主要幾何特征是其兩端的軸線間的位置關系，可以用兩個參數(shù)來確定： （1）連桿的長度ai。 （2）連桿兩端軸線之間的鈕角 i。 在機器人運動中，桿件的幾何參數(shù)通常為定值。3.2.1 D-H描述法與連桿坐標系建立 （1）連桿的長度ai：連桿兩端軸線之間的公垂線長度，是非負值。 （2）連桿鈕角i（-180 i 01 root if radical = 0No root if radical 0Solution for 43.2.3 可解耦機器人的逆運動學問題 回憶：可寫成：整理的： 由于Ri的第三行不包含i，上述矩陣乘積的第三列與6無關。由第三列的前兩個元素，可以獲得兩個關于的方程：3.2.3 可解耦機器人的逆運動學問題 這樣對每一個4可以得到唯一的5的值。接下來求6，由R的定義可得： 上述矩陣方程的第一列為：取前兩個元素相等，得到關于6的方程：其中：3.2.3 可解耦機器人的逆運動學問題姿勢問題小結Orientat