工业机器人技术基础 第3章 工业机器人运动学与动力学

工业机器人技术基础第3章工业机器人运动学与动力学by文库LJ佬2024-06-04CONTENTS基本概念运动学模型动力学模型路径规划与轨迹生成机器人控制方法仿真与实验验证01基本概念基本概念运动学与动力学运动规划与控制机器人编程机器人应用机器人运动学与动力学基础概念介绍。机器人运动规划与控制的基本原理和方法。介绍机器人编程的基本概念和方法。介绍工业机器人在不同行业中的应用案例和发展趋势。运动学与动力学工作空间:

机器人可到达的空间范围，影响设计和控制。位姿:

描述机器人在三维空间中的位置和姿态。速度与加速度:

机器人运动状态的重要参数，影响运动规划和控制算法。轨迹规划:

通过运动学与动力学模型生成机器人的运动轨迹。路径规划:

如何规划机器人的运动路径，避免障碍物和优化运动。运动规划与控制逆运动学:

通过末端执行器的位姿计算关节角度的问题。正运动学:

通过关节角度计算末端执行器的位姿的问题。动力学建模:

计算机器人运动学和动力学模型的建立方法。轨迹追踪:

控制机器人沿着既定轨迹运动的方法。PID控制器:

常用的机器人运动控制器之一，简单且高效。机器人编程示教式编程:

通过手动引导机器人执行动作，录入动作路径。离线编程:

在计算机上进行机器人轨迹规划和程序生成。编程语言:

常用于机器人控制的编程语言及特点。实时控制:

介绍机器人实时控制系统的设计和实现。仿真验证:

使用仿真软件验证机器人程序的正确性。机器人应用机器人应用汽车制造:

工业机器人在汽车生产线上的应用。电子制造:

机器人在电子产品制造组装中的应用实例。医疗领域:

机器人在手术、康复等医疗领域的应用。未来发展:

工业机器人在智能制造中的前景和趋势。人机协作:

介绍机器人和人类在工作场景中的协作方式。02运动学模型运动学模型关节空间与笛卡尔空间：

描述机器人运动状态的两种不同表达方式。奇异点与避障：

描述机器人在运动学模型中的奇点问题和避障方法。运动学方程：

描述机器人末端执行器位姿与关节角度之间的数学关系。关节空间与笛卡尔空间关节空间:

以关节角度为坐标描述机器人的位置。笛卡尔空间:

以位姿参数为坐标描述机器人的位置。运动学方程DH参数法:

使用Denavit-Hartenberg参数描述机器人链接之间的运动关系。正运动学方程:

根据关节角度计算末端执行器的位姿。逆运动学方程:

根据末端执行器的位姿计算关节角度。奇异点与避障奇异点:

描述机器人运动学模型中出现奇异性的情况。避障算法:

介绍机器人在运动学模型中避免障碍物的方法。03动力学模型动力学模型牛顿-欧拉方程：

描述机器人运动学模型与动力学模型之间的关系。力、力矩与惯性：

描述机器人在运动中受到的力和力矩的影响。控制力学：

描述机器人在运动过程中受到控制力的影响。牛顿-欧拉方程牛顿-欧拉方程运动方程:

描述机器人在外力作用下的运动状态。动力学模型:

建立机器人在力学方面的数学模型。力、力矩与惯性牛顿定律:

机器人运动过程中的牛顿定律的适用性。转动惯量:

描述机器人旋转运动时的惯性参数。惯性张量:

机器人在运动学模型中的惯性张量分析。控制力学控制力学控制方法:

介绍机器人运动过程中的控制方法。力矩控制:

描述机器人在运动学模型中受到力矩控制的影响。PD控制器:

介绍机器人动力学模型中的PD控制器设计方法。04路径规划与轨迹生成路径规划与轨迹生成碰撞检测：

描述机器人在路径规划中的碰撞检测方法。轨迹生成算法：

描述机器人在运动中生成轨迹的算法。碰撞模型:

描述机器人在运动学模型中碰撞模型的建立方法。避障算法:

介绍机器人在运动过程中的避障算法。轨迹生成算法样条曲线:

介绍样条曲线在机器人轨迹生成中的应用。最优轨迹:

描述机器人在运动学模型中最优轨迹生成的算法。05机器人控制方法机器人控制方法模糊控制描述机器人在运动中常用的PID控制器方法。PID控制器介绍机器人在运动中的模糊控制方法。PID控制器比例控制描述PID控制器中比例控制部分的作用。积分控制介绍PID控制器中积分控制部分的作用。微分控制描述PID控制器中微分控制部分的作用。模糊控制模糊逻辑:

描述模糊控制中的模糊逻辑建模方法。模糊规则:

介绍机器人在运动学模型中的模糊规则设计。06仿真与实验验证仿真与实验验证实验验证介绍机器人在运动学和动力学模型中的仿真软件。仿真软件描述机器人运动学和动力学模型的实验验证方法。仿真软件ROS:

介绍机器人操作系统在机器人仿真中的应用。Gazebo: