钱钧机器人_03机器人运动学.pdf

工业机器人技术 Industrial Robot Technology 机械与汽车工程学院 主 讲：钱 钧 电 邮：qianjun@ 地 址：机械楼108室 2013年11月5 日 待回答问题  问题1：手在哪儿？  问题2：怎样才能将手放到预期的位置？ Joint variables -- End-effector’s pose Configuration Space -- Workspace (关节空间-- 操作空间) x, y l2 End-effector θ2 末端执行器 y Arm l1 Manipulator Joint 手臂 操作臂 θ1 关节 x 1 第三章 工业机器人运动学  机器人运动学  研究机器人关节变量（配置空间）与末端执行器 位姿（操作空间）之间的几何关系  位姿（pose）＝位置＋姿态  对于一个刚体，若已知其上某一点的空间位置和 该刚体的空间姿态，则该刚体在空间中完全定位  运动学正问题：已知杆件参数和关节变量，求末 端执行器的位姿？  运动学逆问题：已知杆件参数和末端执行器的位 姿，反推关节变量？ 2 第三章 工业机器人运动学  3.1 旋转矩阵和齐次变换矩阵  3.2 机器人位姿表示方法  3.3 机器人运动学方程 3 3.1 旋转矩阵和齐次变换矩阵  3.1.1 旋转矩阵R  参考坐标系OXYZ，附体（动）坐标系OUVW  空间中某点向量在不同坐标系中的位置表示： T p = (p , p , p ) xyz x y z p = (p , p , p )T uvw u v w  旋转变换矩阵R用于进行坐标变换 pxyz = R puvw  在三维坐标系中， R为3 ×3变换矩阵 4 3.1 旋转矩阵和齐次变换矩阵 Z  3.1.1 旋转矩阵R p  绕OZ轴转动角的基本旋转矩阵： W θ cos sin 0