文档介绍：机器人学导论(第三、四章）
第三章操作臂运动学
操作臂运动学研究的是手臂各连杆间的位移关系，速度关系和加速度关系。本章只讨论位移关系。
PUMA560机器人
概述
什么是操作臂运动学？
操作臂运动学研究操作臂的运动特性，而不考虑使操作臂产生运动时施加的力。
例如：
知道操作臂的连杆长度和关节转角，怎么求它的位姿？
方法在操作臂运动学中，将要研究操作臂的位置、速度、加速度以及位置变量的所有高阶导数(对于时间或其他变量)。因此，操作臂运动学涉及所有与运动有关的几何参数和时间参数。
正运动学
知道操作臂的关节转角，去确定操作臂末端执行器的位姿。

操作臂可以看成由一系列刚体通过关节连接而成的一个运动链，我们将这些刚体称为连杆。通过关节将两个相邻的连杆连接起来。

当两个刚体之间的相对运动是两个平面之间的相对滑动时，连接相邻两个刚体的运动副称为低副。图3-1所示为六种常用的低副关节。
关节类型（低副）

在进行操作臂的结构设计时，通常优先选择仅具有一个自由度的关节作为连杆的连接方式。大部分操作臂中包括转动关节或移动关节。在极少数情况下，采用具有n个自由度的关节，这种关节可以看成是用n个单自由度的关节与n-1个长度为0的连杆连接而成的。
关节的行为能够用单一参数来描述：对于移动关节是关节转角，对于移动关节是位移

从操作臂的固定基座开始为连杆进行编号，可以称固定基座为连杆0。第一个可动连杆为连杆1，以此类推，操作臂最末端的连杆为连杆n。

在机器人运动学中，连杆被看作是定义两个相邻关节轴之间关系的刚体。
一个连杆的运动参数是由连杆两端关节轴的相对关系决定的，可以用两个参数描述这种关系:连杆的长度a连杆转角α

在上页图中，关节轴i一1和关节轴i之间公垂线的长度为ai-1,即为连杆长度。