机器人正逆运动学 ppt课件.ppt

§、相邻关节之间的尺寸和相邻关节相对运动量的大小时,如何确定工业机器人末端操作器在固定坐标系中的位姿。主要包括以下内容:1)相对杆件的坐标系的确定;2)建立各连杆的模型矩阵A;3)正运动学算法;1ppt课件D-H表示法学****目标:--H法对机器人建模学****重点:-:1955年,Denavit和Hartenberg(迪纳维特和哈坦伯格)提出了这一方法,后成为表示机器人以及对机器人建模的标准方法,应用广泛。总体思想:首先给每个关节指定坐标系,然后确定从一个关节到下一个关节进行变化的步骤,这体现在两个相邻参考坐标系之间的变化,将所有变化结合起来,就确定了末端关节与基座之间的总变化,从而建立运动学方程,进一步对其求解。,第二个关节为n+1,其余关节以此类推。:如果关节是旋转的,Z轴位于按右手规则旋转的方向,转角为关节变量。如果关节是滑动的,Z轴为沿直线运动的方向,连杆长度d为关节变量。关节n处Z轴下标为n-1。:两关节Z轴既不平行也不相交取两Z轴公垂线方向作为X轴方向,命名规则同Z轴。情况2:两关节Z轴平行此时,两Z轴之间有无数条公垂线,可挑选与前一关节的公垂线共线的一条公垂线。情况3:两关节Z轴相交取两条Z轴的叉积方向作为X轴。、Z轴叉积方向作为Y轴方向。(右手)+1角表示Xn到Xn+1绕Zn轴的旋转角;dn+1表示从Xn到Xn+1沿Zn测量的距离;an+1表示关节偏移,an+1是从Zn到Zn+1沿Xn+1测量的距离;角α表示关节扭转,αn+1是从Zn到Zn+1绕Xn+1旋转的角度。通常情况下,只有θ和d是关节变量。5ppt课件斯坦福机器人斯坦福机器人开始的两个关节是旋转的,第三个关节是滑动的,最后三个腕关节全是旋转关节6ppt课件7ppt课件例1:Stanford机器人运动学方程8ppt课件A1A2A3A4A5A6z1x1y1O1z2x2y2O2z3y3x3O3y4z4x4O4z5y5x5O5z6x6y6O6z0y0x0O0为右手坐标系原点Oi:Ai与Ai+1关节轴线的交点zi轴:与Ai+1关节轴重合,指向任意xi轴:Zi和Zi-1构成的面的法线yi轴:按右手定则ai—沿xi轴,zi-1轴与xi轴交点到Oi的距离αi—绕xi轴,由zi-1转向zidi—沿zi-1轴,zi-1轴和xi交点至Oi–1坐标系原点的距离θi—绕zi-1轴,由xi-1转向xi关节1坐标系0关节2坐标系1关节3坐标系2连杆0连杆1连杆2连杆3连杆4连杆5关节4坐标系3关节5坐标系4关节6坐标系59ppt课件解:10ppt课件