第三講機(jī)器人運動學(xué)和動力學(xué)一第1頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月

講座內(nèi)容

位置姿態(tài)描述齊次坐標(biāo)及齊次變換機(jī)器人連桿參數(shù)及D-H坐標(biāo)變換機(jī)器人運動學(xué)方程微分運動學(xué)的概念機(jī)器人動力學(xué)方程

第2頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月位置姿態(tài)描述空間點的描述zAxAyAApoA第3頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月位置姿態(tài)描述zAxAyAApBOoAoBzByBxB位置矢量旋轉(zhuǎn)矩陣剛體位姿第4頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月坐標(biāo)變換的概念zAxAyAApoAoBzByBxBBp坐標(biāo)平移：坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)：一般變換：第5頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月齊次坐標(biāo)及齊次變換齊次坐標(biāo)：齊次變換陣：第6頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月齊次坐標(biāo)及齊次變換齊次變換：第7頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月齊次坐標(biāo)及齊次變換n－接近矢量（z軸）o－方向矢量（y軸）a－法向矢量（x軸）機(jī)器人手爪坐標(biāo)系第8頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月齊次坐標(biāo)及齊次變換齊次坐標(biāo)展開：第9頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月齊次坐標(biāo)及齊次變換齊次坐標(biāo)變換陣的運算：第10頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月齊次坐標(biāo)及齊次變換齊次坐標(biāo)變換陣的求逆運算：第11頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月機(jī)器人坐標(biāo)系及其變換｛B｝－基座坐標(biāo)系｛S｝－工作臺坐標(biāo)系｛W｝－腕坐標(biāo)系｛T｝－工具坐標(biāo)系｛G｝－目標(biāo)坐標(biāo)系空間尺寸鏈：第12頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月機(jī)器人連桿參數(shù)及D-H坐標(biāo)變換連桿的簡化：第13頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月機(jī)器人連桿參數(shù)及D-H坐標(biāo)變換轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)連桿的參數(shù)：第14頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月機(jī)器人連桿參數(shù)及D-H坐標(biāo)變換移動關(guān)節(jié)連桿的參數(shù)：連桿長度ai

：連桿扭角

i偏置di

：關(guān)節(jié)角

i兩個關(guān)節(jié)軸線i和i+1沿公垂線的距離兩個軸線的夾角沿關(guān)節(jié)i軸線方向，兩個公垂線之間的距離。垂直于關(guān)節(jié)軸線的平面內(nèi)，兩個公垂線投影的夾角。本方法由Denavit

和Hartenberg于1955年提出。第15頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月機(jī)器人連桿參數(shù)及D-H坐標(biāo)變換連桿坐標(biāo)系的建立及D-H坐標(biāo)變換轉(zhuǎn)動連桿坐標(biāo)系的建立第16頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月機(jī)器人連桿參數(shù)及D-H坐標(biāo)變換連桿坐標(biāo)系的建立及D-H坐標(biāo)變換第17頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月機(jī)器人運動學(xué)方程描述手部坐標(biāo)系相對于固定參考系的位姿機(jī)器人運動學(xué)方程的一般形式建立連桿坐標(biāo)系第18頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月機(jī)器人運動學(xué)方程機(jī)器人運動學(xué)方程的應(yīng)用一、正向運動學(xué)二、反向運動學(xué)

建立機(jī)器人運動學(xué)方程，已知各關(guān)節(jié)變量時，求取終端（手部）位姿。已知終端（手部）位姿，求各關(guān)節(jié)變量。第19頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月機(jī)器人運動學(xué)方程正向運動學(xué)實例一平面關(guān)節(jié)（SCARA)機(jī)器人SCARA機(jī)器人連桿參數(shù)表第20頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月機(jī)器人運動學(xué)方程正向運動學(xué)實例一平面關(guān)節(jié)（SCARA)機(jī)器人連桿1:連桿2:連桿3:第21頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月機(jī)器人運動學(xué)方程正向運動學(xué)實例一平面關(guān)節(jié)（SCARA)機(jī)器人連桿1:第22頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月機(jī)器人運動學(xué)方程正向運動學(xué)實例一平面關(guān)節(jié)（SCARA)機(jī)器人連桿2:第23頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月機(jī)器人運動學(xué)方程正向運動學(xué)實例一平面關(guān)節(jié)（SCARA)機(jī)器人連桿3:第24頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月機(jī)器人運動學(xué)方程正向運動學(xué)實例一平面關(guān)節(jié)（SCARA)機(jī)器人運動學(xué)方程:式中:第25頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月機(jī)器人運動學(xué)方程正向運動學(xué)實例一平面關(guān)節(jié)（SCARA)機(jī)器人手部姿態(tài):關(guān)節(jié)參數(shù):第26頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月機(jī)器人運動學(xué)方程正向運動學(xué)實例二PUMA560六自由度機(jī)器人PUMA機(jī)器人連桿參數(shù)表第27頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月機(jī)器人運動學(xué)方程正向運動學(xué)實例二PUMA560六自由度機(jī)器人連桿1:第28頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月機(jī)器人運動學(xué)方程正向運動學(xué)實例二PUMA560六自由度機(jī)器人連桿2:第29頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月機(jī)器人運動學(xué)方程正向運動學(xué)實例二PUMA560六自由度機(jī)器人連桿3:第30頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月機(jī)器人運動學(xué)方程正向運動學(xué)實例二PUMA560六自由度機(jī)器人連桿4:第31頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月機(jī)器人運動學(xué)方程正向運動學(xué)實例二PUMA560六自由度機(jī)器人連桿5:第32頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月機(jī)器人運動學(xué)方程正向運動學(xué)實例二PUMA560六自由度機(jī)器人連桿6:第33頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月機(jī)器人運動學(xué)方程正向運動學(xué)實例二PUMA560六自由度機(jī)器人運動學(xué)方程:第34頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月機(jī)器人運動學(xué)方程式中:第35頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)束第三講（一）完！第36頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)ApzAxAyAo