工业机器人运动学分析.pptVIP

  1. 1、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。。
  2. 2、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  3. 3、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
  4. 4、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
  5. 5、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们
  6. 6、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
  7. 7、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多
工业机器人运动学分析

河北科技大学机械电子工程学院 第四章 工业机器人运动学 4.1 齐次坐标及对象物的描述 4.2 齐次变换及运算 4.3 工业机器人连杆参数及其齐次变换矩阵 4.4 工业机器人运动学方程 机器人运动学要研究的主要问题 机器人实际上可以认为是由一系列关节联接起来的连杆所组成。我们把坐标系固联在机器人的每个关节上,可以用齐次变换来描述这些坐标系之间的相对位置和方向。 机器人运动学要研究的问题是: (1)正向运动学问题-运动分析 已知各个关节和连杆的参数和运动变量,求解末端执行器(手部)的位姿。 (2)反向运动学问题-运动综合 在已知末端执行器(手部)要到达的目标位姿的情况下,如何求解各个关节的运动变量。 4.1 齐次坐标及对象物的描述 4.1.1 点的位置描述 在选定的直角坐标系{A}中,空间任一点P的位置可用3×1的位置矢量AP表示,其左上角代表选定的坐标系 4.1.2 齐次坐标 如果用四个数组成的(4×1)列阵 4.1.3 坐标轴方向的描述 如图所示,i, j, k分别是直角坐标系中X、Y、Z坐标轴的单位向量。若用齐次坐标来描述X、Y、Z轴的方向,则 类似地,一个空间矢量的方向表示也用(4×1)列阵可表达为 v=[a b c 0]T 其中a b c是单位方向矢量在各坐标轴上的分量,即该单位向量的方向余弦。 a=cosα,b=cosβ,c=cosγ 例4-1 用齐次坐标写出图中矢量u、v、w的方向列阵。 解:矢量u:cosα=0,cosβ=0.707,cosγ=0.707 u=[0 0.707 0.707 0]T 矢量v:cosα=0.707,cosβ=0,cosγ=0.707 v=[0.707 0 0.707 0]T 矢量w:cosα=0.5,cosβ=0.5,cosγ=0.707 w=[0.5 0.5 0.707 0]T 4.1.4 动坐标系位姿的描述 在机器人坐标系中,当连杆运动时,位置和姿态固定不变的坐标系称为固定坐标系或静系;跟随连杆运动的坐标系称为动坐标系或简称动系。 动坐标系位姿的描述就是对动坐标系原点位置的描述和对动坐标系各坐标轴方向的描述。 令n、o、a分别为X’ Y’ Z’坐标轴的单位方向矢量,则每个单位方向矢量在固定坐标系中各坐标轴上的分量为动坐标系各坐标轴的方向余弦,用齐次坐标形式的(4×1)列阵分别表示为: n=[nx ny nz 0]T, o=[ox oy oz 0]T, a=[ax ay az 0]T 因此,图中动坐标系的位姿可用下面的(4×4)矩阵来描述: 1、 刚体位姿的描述 在刚体上的任一点建立一个动坐标系,该动坐标系与刚体固联在一起,则对刚体位姿的描述就是对动坐标系原点位置的描述以及对动坐标系各坐标轴方向的描述。 例4-2 下图表示固联于刚体的坐标系{B}位于OB点,xb=10, yb=5, zb=0。ZB轴与画面垂直,坐标轴{B}相对固定坐标系 {A}有一个30°的偏转,试写出表示刚体位姿的坐标系{B}的(4×4)的矩阵表达式。 解:XB的方向列阵: n=[cos30°cos60°cos90°0]T =[0.866 0.500 0.000 0]T YB的方向列阵: o=[cos120°cos30°cos90°0]T =[-0.500 0.866 0.000 0]T ZB的方向列阵: a=[cos90°cos90°cos0°0]T =[0.000 0.000 1.000 0]T 坐标系{B}的位置阵列: p=[10.0 5.0 0.0 1]T 坐标系{B}的位姿为: 2、手部位置和姿态的表示 机器人手部的位置和姿态也可以用固联在手部的坐标系{B}的位姿来表示,如图所示。 手部的位置矢量为固定参考系原点指向手部坐标系{B}原点的矢量p,手部的方向矢量为n、o、a。于是手部的位姿可用(4×4)矩阵表示为 例4-3 图表示手部抓握物体Q,物体为边长2个单位的正立方体,写出表达该手部位姿的矩阵式。 同理,手部坐标系Y’轴与Z’轴的方向可分别用单位矢量o和a表示: o: ox=-1 oy=0 oz=0 a: ax=0 ay=0 az=-1 则手部位姿可用矩阵表达为 4.2 齐次变换及运算

文档评论(0)

wbjsn + 关注
实名认证
文档贡献者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档