機器人運動學(xué)
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- 第2章 機器人位置運動學(xué)
2.1 引言
本章將研究機器人正逆運動學(xué)。當(dāng)已知所有的關(guān)節(jié)變量時,可用正運動學(xué)來確定機器人末端手的位姿。如果要使機器人末端手放在特定的點上并且具有特定的姿態(tài),可用逆運動學(xué)來計算出每一關(guān)節(jié)變量的值。首先利用矩陣建立物體、位置、姿態(tài)以及運動的表示方法,然后研究直角坐標(biāo)型、圓柱坐標(biāo)型以及球坐標(biāo)型等不同構(gòu)型機器人的正逆運動學(xué),最后利用Denavit-Hartenberg(D-H)表示法來推導(dǎo)機器人所有可能構(gòu)型的正逆運動學(xué)方程。
實際上,機器手型的機器人沒有末端執(zhí)行器,多數(shù)情況下,機器人上附有一個抓持器。根據(jù)實際應(yīng)用,用戶可為機器人附加不同的末端執(zhí)行器。顯然,末端執(zhí)行器的大小和長度決定了機器人的末端位置,即如果末端執(zhí)行器的長短不同,那么機器人的末端位置也不同。在這一章中,假設(shè)機器人的末端是一個平板面,如有必要可在其上附加末端執(zhí)行器,以后便稱該平板面為機器人的“手”或“端面”。如有必要,還可以將末端執(zhí)行器的長度加到機器人的末端來確定末端執(zhí)行器的位姿。
2.2 機器人機構(gòu)
機器手型的機器人具有多個自由度(DOF),并有三維開環(huán)鏈?zhǔn)綑C構(gòu)。
在具有單自由度的系統(tǒng)中,...
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