机器人课件四章逆运动学.pdf
文本预览下载声明
•机械臂逆学解法
◼数值解法—数值迭代
◼封闭解—基于解析形式的解法
◼代数法
◼几何法
◼所有包含转动关节和移动关节的串联6自由度机
构是可解的——一般是数值解
◼存在封闭解（解析解）的机器人特征：
◼存在几个正交关节轴
◼具有6个旋转关节的操作臂存在封闭解的充分条件：
◼相邻的三个关节轴线相交与一点
3
•机器人Pieper准则：
机器人满足如下一点：
显示全部
文档详情
相似文档
-
机器人课件四章逆运动学.pptx
第4章操作臂逆运动学;空间描述与变换
（第二章）;3;机器人Pieper准则：
机器人满足如下一点：
（1）机器人的三个相邻关节轴交于一点
（2）机器人的三个相邻关节轴轴线平行;5;6;4.6三轴相交的PIEPER解法;8;9;10;11;12;4.7PUMA560逆运动学实例;14;4.7PUMA560逆运动学实例;16;17;18;19;20;21;总结;23;6自由度机器人逆运动学的几何法;位置求解;;;臂型;姿态的求解（SDH）;姿态的求解（MDH）;ABB1400机器人;推荐读物;33;34;重复精度和定位（绝对）精度;作业;作业;谢谢！
-
机器人课件四章逆运动学.pptx
第4章操作臂逆运动学
禹鑫燚，欧林林
空间描述与变换
（第二章）
空间位姿描述
旋转矩阵
齐次变换
（第三章）
（第四章）
3
机器人逆运动学通用的反变换法还是比较复杂，有没有简化的方法？
特别是对于通用的常见6自由度机械臂
6自由度机器人逆运动学的几何法
4
1）由于通用的逆运动学问题的求解有难度；
2）很少有技术可以求解适用于任意位形的通用逆运动学问题。
位置求解
5
6
左臂位形
右臂位形
左臂位形
右臂位形
7
臂型
8
姿态的求解
9
矩阵是的左上方的3X3子矩阵，如
P63式（3-11）
ABB1400机器人
10
推荐读物
ABB1400工业机器人正逆运动学求解
六軸機械臂之控制
-
《机器人运动学》课件.ppt
《机器人运动学》;什么是机器人运动学？;机器人关节和坐标系;同构变换矩阵;同构变换的性质;基本位姿和Denavit-Hartenberg表示法;正运动学;反运动学;雅可比矩阵;雅可比矩阵的意义;微分运动学;速度和加速度分析;广义坐标;拉格朗日方程;机器人的能量分析;力矩分析;受约束的运动;构型空间;配置空间;路径规划;动态规划;最优控制;潜函数和障碍物;反馈控制;鲁棒控制;PD和PID控制;自适应控制;
-
机器人实验四章逆运动学.pdf
空间描述与变换
（第二章）
空间位姿描述旋转矩阵齐次变换
（第三章）连杆参数DH连杆变换矩阵
解析解解析解
（第四章）工作空间几何法、代数
-
机器人实验四章逆运动学.pdf
操作臂学
•N自由度串联机器人的连续的连杆变换
B00001111N-1-1-1-1
TTTTTTTTTTTT
WN
W12N
BT
-
工业机器人基础-第四章机器人运动学课件（97页）.pdf
工业机器人基础-4.机器人运动学
4.1数学基础
4.2机器人运动学模型
4.3逆运动学模型
4.4机器人运动学Matlab仿真实验
4.5机器人微分运动学
1
4.1数学基础
空间任意点的位姿描述，坐标系描述
坐标变换，齐次变换，物体坐标变换与逆变换
4.1.1位置和姿态描述
-
机器人运动学.doc
机器人运动学
2.1 引言
本章将研究机器人正逆运动学。当已知所有的关节变量时，可用正运动学来确定机器人末端手的位姿。如果要使机器人末端手放在特定的点上并且具有特定的姿态，可用逆运动学来计算出每一关节变量的值。首先利用矩阵建立物体、位置、姿态以及运动的表示方法，然后研究直角坐标型、圆柱坐标型以及球坐标型等不同构型机器人的正逆运动学，最后利用Denavit-Hartenberg(D-H)表示法来推导机器人所有可能构型的正逆运动学方程。
实际上，机器手型的机器人没有末端执行器，多数情况下，机器人上附有一个抓持器。根据实际应用，用户可为机器人附加不同的末端执行器。显然，末端执行器的大小和长度决定了机
-
机器人运动学正解逆解课件.ppt
机器人运动学正解与逆解
本课件将介绍机器人运动学正解和逆解的概念、原理和应用。
绪论
机器人运动学是机器人学的重要基础，是研究机器人关节运动和末端执行器空间位置关系的学科。它为机器人控制、轨迹规划和任务执行提供了理论依据。
运动学概述
定义
研究物体运动，不考虑引起运动的力，只研究物体的位置、速度、加速度等运动参数随时间变化规律。
重要性
机器人运动学是机器人控制的基础，为机器人轨迹规划、运动控制提供理论依据。
应用
广泛应用于机器人运动控制、路径规划、碰撞检测等领域。
空间几何变换
旋转
物体绕着某个轴线进行旋转运动。
平移
物体沿某个方向进行直线移动。
缩放
物体的大小发生改变，可以放大或
-
机器人运动学正解逆解-课件.ppt
接下来再一次利用式 由于C12=C1C2-S1S2以及S12=S1C2+C1S2，最后得到： 最后用A5的逆左乘式2.67，再利用2,1元素和2,2元素，得到： θ1 θ2 θ3 θ4 θ5 θ6 关节变量都是θ §2.10 机器人的运动学编程 在实际应用中，对运动学的求解是相当繁琐和耗时的，因此需要用计算机编程来实现。并且应尽量避免使用矩阵求逆或高斯消去法等相对繁琐的算法。正确的算法是： §2.11 设计项目 利用本书中所介绍的四自由度机器人，结合本章所学的知识进行四自由度机器人的正逆运动学分析。 SCARA型机器人的运动学模型的建立，包括机器人运动
-
《智能机器人学》课件_第3章 机器人运动学.pptx
第3章
机器人运动学;主要内容;正向运动学是指将设定好具体值的各关节变量代入建立起来的机械臂运动方程得出末端执行器在笛卡尔空间中的具体位置与姿态。;由于正向运动学是在各个关节坐标系之间的旋转角度和位移距离已知的情况下计算出机械臂位姿，求解方向沿着唯一确定的运动方程正向推导，因此其通过正向运动学计算出来的位姿结果往往具有准确性和唯一性。;3.1.1单连杆描述;3.1.2多连杆连接描述;3.1.2多连杆连接描述;3.1.2多连杆连接描述;3.1.2多连杆连接描述;3.1.3连杆坐标系建立;3.1.3连杆坐标系建立;3.1.3连杆坐标系建立;3.1.3连杆坐标系建立;3.1.3连杆坐标系建立;3.1
-
工业机器人运动学-3逆运动学.pptx
第三章工业机器人的运动学-3
机器人运动学方程的建立（正运动学）贰数学基础——齐次坐标变换壹机器人逆运动学分析（逆运动学）叁主要内容
三、逆运动学方程
（InverseKinematicEquations）引言01逆运动学方程的解02斯坦福机械手的逆运动学解03欧拉变换的逆运动学解04RPY变换的逆运动学解05球坐标变换的逆运动学解06本章小结07
3.1引言(Introduction)所谓逆运动学方程的解，就是已知机械手直角坐标空间的位姿（pose）T6，求出各节变量θnordn。T6=A1A2A3A4A5A6（3.1）逆运动学方程解的步骤如下：（1）根据机械手关节坐标设置确定AnAn为关节
-
机器人正逆运动学.ppt
接下来再一次利用式 由于C12=C1C2-S1S2以及S12=S1C2+C1S2，最后得到： 最后用A5的逆左乘式2.67，再利用2,1元素和2,2元素，得到： θ1 θ2 θ3 θ4 θ5 θ6 关节变量都是θ §2.10 机器人的运动学编程 在实际应用中，对运动学的求解是相当繁琐和耗时的，因此需要用计算机编程来实现。并且应尽量避免使用矩阵求逆或高斯消去法等相对繁琐的算法。正确的算法是： §2.11 设计项目 利用本书中所介绍的四自由度机器人，结合本章所学的知识进行四自由度机器人的正逆运动学分析。 SCARA型机器人的运动学模型的建立，包括机器人运动
-
机器人运动学教材p.ppt
4.2 机械手动力学方程 4.2.2 动能和位能的计算 杆3上P点质量为dm的微元，其动能为： 对任一连杆i上的质量为dm点，其动能为 4.2 机械手动力学方程 4.2.2 动能和位能的计算 杆3的动能为： 记 ，并称之为连杆3的伪惯量矩阵，则 对任连杆i，其动能为 4.2 机械手动力学方程 4.2.2 动能和位能的计算 伪惯量矩阵I的一般形式为： 4.2 机械手动力学方程 4.2.2 动能和位能的计算 则具有n个连杆的机械手的连杆总动能为： 考虑传动装置的惯量，所有传动装置的总动能为： 系统的总动能为 4.
-
第章机器人运动学.ppt
例1：如图所示为具有三个旋转关节的3R机械手，求末端机械手在基坐标系 下的运动学方程。 例2：如图所示的三自由度机械手（两个旋转关节加一个平移关节，简称RPR机械手），求末端机械手的运动学方程。 解：建立如图的坐标系，则各连杆的DH参数为： 有 * 机器人技术概论 * 第三章 机器人运动学 A矩阵：一个描述连杆坐标系间相对平移和旋转的齐次变换 。 T矩阵：A矩阵的乘积 。 对于六连杆机械手，有下列T矩阵 ： 一个六连杆机械手可具有六个自由度，每个连杆含有一个自由度，并能在其运动范围内任意定位与定向。 3.1 机器人运动方程的表示
-
实验机器人正运动学.pdf
实验（3）机器人正学实验
一、实验目的：
1）基于robotics机器人库构建机器人；
2）对构建的机器人进行学分析；
3）了解和熟悉机器人正学的作用。
二、机器人连杆DH建模方法
1、标准DH和改进DH方法
标准的DH建模方法参考[美]MarkW.Spong等著《机器人建模和控制》；
改进的DH建模方法参考[美]JohnJ.Craig著。
标准DH和改进DH方法对比如下表所示。
2、标准的DH机器人连杆关系图：