机器人运动学课件

第3章 机器人运动学
Kinematics of Robotics
3.1 机器人运动方程的表示
(姿态和方向角位置和坐标连杆变换矩阵)
3.2 机械手运动方程的求解
(欧拉变换解/滚仰偏变换解/球面变换解)
3.3 PUMA560机器人运动方程
(运动分析/运动综合)
3.4 机器人的雅克比公式
(机器人微分运动/雅克比矩阵求解)

机器人 手坐标系相对于基坐标系

3.1 机器人运动方程的表示
3.1.0 A矩阵和T矩阵
机械手可以看成由一系列关节连接起来的连杆组构成.用A矩阵描述连杆坐标系间相对平移和旋转的齐次变换.
A1表示第一连杆对基坐标的位姿
A2表示第二连杆对第一连杆位姿
则第二连杆对基坐标的位姿为
于是,对于六连杆机械手来说:

3.1.1 运动姿态和方向角
1. 机械手的运动方向
接近矢量a:夹持器进入物体的方向;Z轴
方向矢量o:指尖互相指向;Y轴
法线矢量n: X轴

(1)9个矩阵元素有6个约束方程,则可以用三个参数就能简便的对姿态的表达.
(2)合适的参数选择取决于机器人手腕的设计以及关节装配在一起的方式.考