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文档介绍

自动化学院 自动化学院 第三章 第三章

机器人运动学

机器人运动学 第三章 机器人运动学 第三章 机器人运动学

3.1 引言

3.2 位姿表示和齐次变换

3.3 机器人的正逆运动学方程

3.4 机器人的微分运动和雅可比矩阵 3.1 引言 3.1 引言 问题一:已知杆件几何参数和关节 问题一:已知杆件几何参数和关节 角矢量求机器人末端相对于参考坐 角矢量求机器人末端相对于参考坐 标系的位置和姿态? 标系的位置和姿态? 问题二:给定机器人末端相对于参 问题二:给定机器人末端相对于参 考坐标系的期望位置和姿态,机器 考坐标系的期望位置和姿态,机器 人能否、如何使其末端达到这个位 人能否、如何使其末端达到这个位 姿? 姿? --实际应用问题 --实际应用问题 3.1 引言 3.1 引言 机器人运动学(Kinematics)主要是对机器人相对于参考坐标系的运动 机器人运动学(Kinematics)主要是对机器人相对于参考坐标系的运动 进行分析研究,而不考虑引起这些运动力和力矩 进行分析研究,而不考虑引起这些运动力和力矩 正运动学(direct kinematics),逆运动学(inverse kinematics) 正运动学(direct kinematics),逆运动学(inverse kinematics) 机械手型机器人,特别是最有代表性的关节坐标型机器人是由一系列关 机械手型机器人,特别是最有代表性的关节坐标型机器人是由一系列关 节连接而成的空间连杆开环链式机构 节连接而成的空间连杆开环链式机构 3.1 引言 3.1 引言 两自由度机器人运动学问题 两自由度机器人运动学问题 关节变量 -→手爪位置 (正) 关节变量 -→手爪位置 (正) x θ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤ x L cosθ =+L cos(θ +θ ) 矢量表示 r ,θ 1 1 1 2 1 2 矢量表示 ⎢ ⎥ ⎢ ⎥

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