文档介绍：第3章机器人运动学
坐标变换
运动学方程<br****题
6/25/2017
第3章机器人运动学
6/25/2017
运动学研究的问题:
手在空间的运动与各个关节的运动之间的关系。
正问题:已知关节运动,求
手的运动。
逆问题:已知手的运动,求
关节运动。
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数学模型:
手的运动→位姿变化→位姿矩阵M
关节运动→参数变化→关节变量qi,i=1,…,n
运动学方程:
M=f(qi), i=1,…,n
正问题:已知qi,求M。
逆问题:已知M,求qi。
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预备知识
1、机器人位姿的表示
2、机器人的坐标系
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1、机器人位姿的表示
机器人的位姿主要是指机器人手部在空间的位置和姿态,有时也会用到其它各个活动杆件在空间的位置和姿态。
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1、机器人位姿的表示
位置可以用一个3×1的位置矩阵来描述。
p(x,y,z)
z
y
x
o
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1、机器人位姿的表示
姿态可以用坐标系
三个坐标轴两两夹角的
余弦值组成3×3的姿态
矩阵来描述。
p(x,y,z)
z
y
x
o
zh
yh
xh
oh
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1、机器人位姿的表示
例:右图所示两坐标系的姿态为:
z0
y0
x0
o0
z1
y1
x1
o1
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2、机器人的坐标系
手部坐标系——参考机器人手部的坐标系,也称机器人位姿坐标系,它表示机器人手部在指定坐标系中的位置和姿态。
机座坐标系——参考机器人机座的坐标系,它是机器人各活动杆件及手部的公共参考坐标系。
杆件坐标系——参考机器人指定杆件的坐标系,它是在机器人每个活动杆件上固定的坐标系,随杆件的运动而运动。
绝对坐标系——参考工作现场地面的坐标系,它是机器人所有构件的公共参考坐标系。
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2、机器人的坐标系
手部坐标系{h}
机座坐标系{0}
杆件坐标系{i}
i=1,…,n
绝对坐标系{B}