第三讲机器人运动学和动力学(一)

讲座内容位置姿态描述齐次坐标及齐次变换机器人连杆参数及D-H坐标变换机器人运动学方程微分运动学的概念机器人动力学方程

现在是1页\一共有37页\编辑于星期四位置姿态描述空间点的描述zAxAyAApoA现在是2页\一共有37页\编辑于星期四位置姿态描述zAxAyAApBOoAoBzByBxB位置矢量旋转矩阵刚体位姿现在是3页\一共有37页\编辑于星期四坐标变换的概念zAxAyAApoAoBzByBxBBp坐标平移：坐标旋转：一般变换：现在是4页\一共有37页\编辑于星期四齐次坐标及齐次变换齐次坐标：齐次变换阵：现在是5页\一共有37页\编辑于星期四齐次坐标及齐次变换齐次变换：现在是6页\一共有37页\编辑于星期四齐次坐标及齐次变换n－接近矢量（z轴）o－方向矢量（y轴）a－法向矢量（x轴）机器人手爪坐标系现在是7页\一共有37页\编辑于星期四齐次坐标及齐次变换齐次坐标展开：现在是8页\一共有37页\编辑于星期四齐次坐标及齐次变换齐次坐标变换阵的运算：现在是9页\一共有37页\编辑于星期四齐次坐标及齐次变换齐次坐标变换阵的求逆运算：现在是10页\一共有37页\编辑于星期四机器人坐标系及其变换｛B｝－基座坐标系｛S｝－工作台坐标系｛W｝－腕坐标系｛T｝－工具坐标系｛G｝－目标坐标系空间尺寸链：现在是11页\一共有37页\编辑于星期四机器人连杆参数及D-H坐标变换连杆的简化：现在是12页\一共有37页\编辑于星期四机器人连杆参数及D-H坐标变换转动关节连杆的参数：现在是13页\一共有37页\编辑于星期四机器人连杆参数及D-H坐标变换移动关节连杆的参数：连杆长度ai

：连杆扭角

i偏置di：关节角

i两个关节轴线i和i+1沿公垂线的距离两个轴线的夹角沿关节i轴线方向，两个公垂线之间的距离。垂直于关节轴线的平面内，两个公垂线投影的夹角。本方法由Denavit和Hartenberg于1955年提出。现在是14页\一共有37页\编辑于星期四机器人连杆参数及D-H坐标变换连杆坐标系的建立及D-H坐标变换转动连杆坐标系的建立现在是15页\一共有37页\编辑于星期四机器人连杆参数及D-H坐标变换连杆坐标系的建立及D-H坐标变换现在是16页\一共有37页\编辑于星期四机器人运动学方程描述手部坐标系相对于固定参考系的位姿机器人运动学方程的一般形式建立连杆坐标系现在是17页\一共有37页\编辑于星期四机器人运动学方程机器人运动学方程的应用一、正向运动学二、反向运动学建立机器人运动学方程，已知各关节变量时，求取终端（手部）位姿。已知终端（手部）位姿，求各关节变量。现在是18页\一共有37页\编辑于星期四机器人运动学方程正向运动学实例一平面关节（SCARA)机器人SCARA机器人连杆参数表现在是19页\一共有37页\编辑于星期四机器人运动学方程正向运动学实例一平面关节（SCARA)机器人连杆1:连杆2:连杆3:现在是20页\一共有37页\编辑于星期四机器人运动学方程正向运动学实例一平面关节（SCARA)机器人连杆1:现在是21页\一共有37页\编辑于星期四机器人运动学方程正向运动学实例一平面关节（SCARA)机器人连杆2:现在是22页\一共有37页\编辑于星期四机器人运动学方程正向运动学实例一平面关节（SCARA)机器人连杆3:现在是23页\一共有37页\编辑于星期四机器人运动学方程正向运动学实例一平面关节（SCARA)机器人运动学方程:式中:现在是24页\一共有37页\编辑于星期四机器人运动学方程正向运动学实例一平面关节（SCARA)机器人手部姿态:关节参数:现在是25页\一共有37页\编辑于星期四机器人运动学方程正向运动学实例二PUMA560六自由度机器人PUMA机器人连杆参数表现在是26页\一共有37页\编辑于星期四机器人运动学方程正向运动学实例二PUMA560六自由度机器人连杆1:现在是27页\一共有37页\编辑于星期四机器人运动学方程正向运动学实例二PUMA560六自由度机器人连杆2:现在是28页\一共有37页\编辑于星期四机器人运动学方程正向运动学实例二PUMA560六自由度机器人连杆3:现在是29页\一共有37页\编辑于星期四机器人运动学方程正向运动学实例二PUMA560六自由度机器人连杆4:现在是30页\一共有37页\编辑于星期四机器人运动学方程正向运动学实例二PUMA560六自由度机器人连杆5:现在是31页\一共有37页\编辑于星期四机器人运动学方程正向运动学实例二PUMA560六自由度机器人连杆6:现在是32页\一共有37页\编辑于星期四机器人运动学方程正向运动学实例二PUMA560六自由度机器人运动学方程:现在是33页\一共有37页\编辑于星期四机器人运动学方程式中:现在是34页\一共有37页\编辑于星期四结束第三讲（一）完！现在是35页\一共有37页\编辑于星期四坐标旋转ApzAxAyAo