机器狗运动分析.docx

1 六连杆机器狗机构运动学方程的建立机器狗机构是由一系列关节连接起来的连杆机构所组成,为机械手的每一连杆建立一个坐标系, A表示第一个连杆对于基系的位置和姿态,A2表示第二个连杆相对于第一个连杆的位置和姿态,那么第二个连杆在基系中的位置和姿态可由下列矩阵的乘积给出: T2= A1A2 . 同理,若 A表示第三个连杆相对于第二个连杆的位置和姿态,则有: T3= A 1*A2* A3 对于六连杆机器人,有下列矩阵: T6= Al*A2*A*3*A4*A5*A6 . 一个六连杆机械手可具有六自由度,每个连杆含有一个自由度,,3个自由度用于规定位置,而另外 3个自由度用来规定姿态。表示机械手末端相对于绝对坐标系的位置和姿态。 1表示机器人的一个夹手把所描述的坐标系的原点置于夹手指尖的中心,此原点由矢量表示。描述夹手方向的 3个单位矢量的指向如下向矢量处于夹手进人物体的方向上,并称之为接近矢量 a;Y向矢量的方向从一个指尖指向另一个指尖,处于规定夹手方向上,称为方向矢量 0;最后一个向矢量叫做法线矢量n,它与矢量。和 a一起构成一个右手矢量集合,并由矢量的交乘所规定: n=o×,变换具有下列元素: 2 六连杆机器人的正运动学方程六连杆机器人在实际工作中大部分是从零位运动到工作位置,对于极特殊的情况机器人是从非零位运动到工作位置,对于这种特殊初始位置的机器人的正运动学方程的求解只需要将其初始位置时相邻杆件之间的 a角度值代人式(3) 中即可. . —Hartenberg参数表六连杆机器人连杆与关节参数见表 1 运动学方程演算应用 法可得六连杆机器人的 A变换如下: 其中, Cn=cos An,Sn=sin An,n= 1,2 ,3,4,5,6 . 机器人的A变换的积表示如下(1)(2) (3)(4) 其中: 3 六连杆机器人运动学方程的逆解逆解是已知满足某作业要求时,末端执行器的空间位置和姿态以及各杆的结构参数,求关节变量,,是机器人应用中极为重要的问题,,才能使末端执行器达到作业所要求的位置和姿态. 矩阵的逆矩阵公式由式(3)按逆矩阵求法可得 A的逆矩阵公式 六连杆机器人运动学方程的逆解公式当式(2)给出的已知时,由 T6 =Al A2 A3 A4A5 A6 两边左乘 A1得: 其中, +号对应向左旋转, -号对应向右旋转。 4 结论 1、从推导