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文档简介
机器人运动学及动力学,第三讲,讲座内容,位置姿态描述齐次坐标及齐次变换机器人连杆参数及D-H坐标变换机器人运动学方程微分运动学的概念机器人动力学方程,位置姿态描述,空间点的描述,zA,xA,yA,oA,位置姿态描述,位置矢量,旋转矩阵,刚体位姿,坐标变换的概念,坐标平移:,坐标旋转:,一般变换:,齐次坐标及齐次变换,齐次坐标:,齐次变换阵:,齐次坐标及齐次变换,齐次变换:,齐次坐标及齐次变换,n接近矢量(z轴)o方向矢量(y轴)a法向矢量(x轴),机器人手爪坐标系,齐次坐标及齐次变换,齐次坐标展开:,齐次坐标及齐次变换,齐次坐标变换阵的运算:,齐次坐标及齐次变换,齐次坐标变换阵的求逆运算:,机器人坐标系及其变换,B基座坐标系S工作台坐标系W腕坐标系T工具坐标系G目标坐标系,空间尺寸链:,机器人连杆参数及D-H坐标变换,连杆的简化:,机器人连杆参数及D-H坐标变换,转动关节连杆的参数:,机器人连杆参数及D-H坐标变换,移动关节连杆的参数:,连杆长度ai:,连杆扭角i,偏置di:,关节角i,两个关节轴线i和i+1沿公垂线的距离,两个轴线的夹角,沿关节i轴线方向,两个公垂线之间的距离。,垂直于关节轴线的平面内,两个公垂线投影的夹角。,本方法由Denavit和Hartenberg于1955年提出。,机器人连杆参数及D-H坐标变换,连杆坐标系的建立及D-H坐标变换,转动连杆坐标系的建立,机器人连杆参数及D-H坐标变换,连杆坐标系的建立及D-H坐标变换,机器人运动学方程,描述手部坐标系相对于固定参考系的位姿,机器人运动学方程的一般形式,建立连杆坐标系,机器人运动学方程,机器人运动学方程的应用,一、正向运动学,二、反向运动学,建立机器人运动学方程,已知各关节变量时,求取终端(手部)位姿。,已知终端(手部)位姿,求各关节变量。,机器人运动学方程,正向运动学实例一,平面关节(SCARA)机器人,SCARA机器人连杆参数表,机器人运动学方程,正向运动学实例一,平面关节(SCARA)机器人,连杆1:,连杆2:,连杆3:,机器人运动学方程,正向运动学实例一,平面关节(SCARA)机器人,连杆1:,机器人运动学方程,正向运动学实例一,平面关节(SCARA)机器人,连杆2:,机器人运动学方程,正向运动学实例一,平面关节(SCARA)机器人,连杆3:,机器人运动学方程,正向运动学实例一,平面关节(SCARA)机器人,运动学方程:,式中:,机器人运动学方程,正向运动学实例一,平面关节(SCARA)机器人,手部姿态:,关节参数:,机器人运动学方程,正向运动学实例二,PUMA560六自由度机器人,PUMA机器人连杆参数表,机器人运动学方程,正向运动学实例二,PUMA560六自由度机器人,连杆1:,机器人运动学方程,正向运动学实例二,PUMA560六自由度机器人,连杆2:,机器人运动学方程,正向运动学实例二,PUMA560六自由度机器人,连杆3:,机器人运动学方程,正向运动学实例二,PUMA560六自由度机器人,连杆4:,机器人运动学方程,正向运动学实例二,PUMA560六自由度机器人,连杆5:,机器人运动学方程,正向运动学实例二,PUMA560六自由度机器人,连杆6:,机器人运动学方程,正向运动学实例二,PUMA560
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