工业机器人-运动学.ppt

**第3章机器人运动学*运动学研究的问题:手在空间的运动与各个关节的运动之间的关系。正问题:已知关节运动,求手的运动。逆问题:已知手的运动,求关节运动。第3章机器人运动学*数学模型:手的运动→位姿变化→位姿矩阵M关节运动→参数变化→关节变量qi,i=1,…,n运动学方程:M=f(qi),i=1,…,n正问题:已知qi,求M。逆问题:已知M,求qi。第3章机器人运动学*预备知识1、机器人位姿的表示2、机器人的坐标系第3章机器人运动学*1、机器人位姿的表示机器人的位姿主要是指机器人手部在空间的位置和姿态,有时也会用到其它各个活动杆件在空间的位置和姿态。第3章机器人运动学*1、机器人位姿的表示位置可以用一个3×1的位置矩阵来描述。p(x,y,z)zyxo第3章机器人运动学*1、机器人位姿的表示姿态可以用坐标系三个坐标轴两两夹角的余弦值组成3×3的姿态矩阵来描述。p(x,y,z)zyxozhyhxhoh第3章机器人运动学*1、机器人位姿的表示例:右图所示两坐标系的姿态为:z0y0x0o0z1y1x1o1第3章机器人运动学*2、机器人的坐标系手部坐标系——参考机器人手部的坐标系,也称机器人位姿坐标系,它表示机器人手部在指定坐标系中的位置和姿态。机座坐标系——参考机器人机座的坐标系,它是机器人各活动杆件及手部的公共参考坐标系。杆件坐标系——参考机器人指定杆件的坐标系,它是在机器人每个活动杆件上固定的坐标系,随杆件的运动而运动。绝对坐标系——参考工作现场地面的坐标系,它是机器人所有构件的公共参考坐标系。第3章机器人运动学*2、机器人的坐标系手部坐标系{h}机座坐标系{0}杆件坐标系{i}i=1,…,n绝对坐标系{B}