第四讲机器人运动方程建立.ppt

第四讲工业机器人的运动学方程，4.1工业机器人的运动学方程简介，运动方程末端执行器(对于大多数机器人经常作为夹紧工具出现)的坐标系(也称为帧)，是基于基本坐标系的姿势矩阵Te0的机器人的运动方程。寻找知道每个杆的结构和关节变量的正解末端执行器的空间位置和姿势。这被称为机器人运动学正问题。对于移动的关节，使用d作为关节变量。逆向解决已知的工作要求时，介绍了4.1工业机器人的运动学方程，其中末端效应器的空间位置和姿势以及各杆的结构寻找关节变量，这两个问题在机器人应用中是非常重要的问题，是机器人位置控制的核心。末端效应器的类型复杂，为了便于研究，为了便于研究，将T0e替换为末端杆的姿势矩阵T0n。4.1建立工业机器人的运动学方程1。机器人运动方程式通常将描述一个从动座标系统与下一个从动座标系统之间关系的同阶转换矩阵称为Ai转换矩阵(Ai矩阵)。A1矩阵表示第一个链接坐标系的相对固定坐标系的姿势。A2矩阵表示第二个链接坐标系相对于第一个链接坐标系的姿势。Ai表示第I个链接相对于i-1链接的姿势转换矩阵。然后，在固定坐标系中，可以用A1和A2的乘积表示第二个链接坐标系的姿势。即，对于6链接自动机(如：T2=A1A2)，有以下矩阵3360，T6=A1A2A3A4A5A6，称为自动机运动学方程：方程式的右侧是从固定参考系统到手座标系统的连结座标系统之间转换矩阵的倍增。方程式的左边T6表示相对于这些矩阵的乘积(固定参考系统)的机器人手座标系统的姿势。分析矩阵：的前三列，表示手的姿势。第四列指示手中心点的位置。如图所示，2。正向运动学和实例反转； 0 、1、2、3形式的SCARA安装机器人的三个关节轴分别位于固定坐标系、链接1的移动坐标系、链接2的移动坐标系、链接3的移动坐标系分别位于关节1、关节2、关节3和手的中心。坐标系3是手坐标系。连杆运动是旋转运动，连杆参数n是变量，其馀参数是常量。机器人的参数显示在表中。此平面关节自动机的运动学方程为T3=A1A2A3。其中，A1链接1的坐标系基于固定坐标系的均匀变换矩阵。A2链接2的坐标系基于链接1坐标系的均匀转换矩阵；(57344)a-u型坐标系A3手坐标系基于链接2坐标系的均匀变换矩阵。手位置：如图所示，在角度变量为1=30、2=-60、3=-30的情况下，根据平面关节机器人运动学方程，可以获得手的姿势矩阵表达式，T3为手坐标系(即手)的姿势的运动学正解。向量p，n，o，a可以使用1，2，3(44)。要创建运动学表达式，请执行以下操作：(1)设置坐标系(2)确定结构参数和运动类型变量(3)查找两个栏之间的姿势矩阵Ai(4)查找末端执行器的姿势矩阵(5)查找末端效应器的位置和姿势，并且在设置坐标时应注意以下事项：1)使操作器为零，并设置从基准开始的固定基准(请参见)坐标系s。Zo的正向最好与重力加速度相反。原点O0位于第一个关节轴上，x0位于操作符工作空间的对称平面上。(2) Xi与xi-1方向相同，Oi与Oi-1方向相同，使其“高”。否则，接合变数i(或di)必须加上初始值。3)建议从“手”中心点选择末端执行器机架Se的原点Oe，并建议ze的正向指向或远离工件。例如：建立斯坦福机器人的运动方程。解法：(1)建立座标系统，例如，建立斯坦福机器人的运动方程式。(2)结构和关节变量的确定，如斯坦福机器人的运动方程的建立。(3)找到两杆之间的姿势矩阵Ai。例如：建立斯坦福机器人的运动方程。例如：建立斯坦福机器人的运动方程。例如：建立斯坦福机器人的运动方程。例如：建立斯坦福机器人的运动方程。例如：建立斯坦福机器人的运动方程。例如：建立斯坦福机器人的运动方程。(4)查找末端效应器的姿势矩阵，(5)查找末端效应器的位置和姿势，例如机器人的运动方程。如图所示，三自由度操纵器使用手的中心距离(例如，L1和L2，腕部中心到h，1，2，3)设置杆件坐