机器人学——正向运动学(机械臂)

news2025/3/11 4:33:50

Manipulator Forward Kinematics

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机械臂基础概念

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Joint and Link

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连杆长度、连杆夹角

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连杆偏距与关节角

移动关节看距离、旋转关节看角度
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如何在杆上建立坐标系

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地杆(link0)坐标系的建立

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末端杆件坐标系的建立

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DH表达法

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如何计算出两杆之间的变换矩阵?

初始状态
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对Axis i-1 的z轴进行旋转,得到新坐标系R
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对R坐标系整体沿着ai-1进行平移,得到坐标系Q
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对Q坐标系的X轴进行角度旋转,得到坐标系P
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计算过程
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Frame{n} 下的变量可转为 Frame{0}下的表达

旋转矩阵+移动变量 = 变换矩阵
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栗子(RRR型:R代表旋转,P代表移动)

先建立z轴(转轴/移动的方向),根据右手定则(食指指向z轴,大拇指指向x轴)建立x轴,最后根据垂直关系建立y轴
从z轴正向看,逆时针为正向旋转,顺时针为逆向
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栗子(RPR型)

perpendiculars: 垂线
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栗子3(a=0,z i与z i-1 相交)

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晶圆机器人

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scara机器人

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习题

答案: D
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笛卡尔空间、关节空间、驱动空间的关系

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轮腿转换机器人

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运动原理剖析

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DH表达法(方式二)

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Craig DH 与 标准DH 对比

Craig DH

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##Standard DH
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栗子一

C-DH

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S-DH

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结果对比

Craig-DH 需要乘多一个Tx3,才与S-DH结果相等
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PUMA(六自由度)

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建立z轴

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建立x、y轴

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C-DH结果

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