第三章:机器人运动与动力学模型(上).pdf
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第三章 机器人运动与动力学模型
3.1 数学基础
3.2 机器人运动学模型
3.3 逆运动学模型
3.4 动力学模型
3.1 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
3.1.1 位置和姿态描述
位置描述:一旦建立了坐标系,就能用一个3 ×1位置矢量
对世界坐标系中的任何点进行定位。
zA { A } p
p x
A A (3.1)
p p p y
p z
oA
yA
xA
向量向相应轴的投影
注意:位置矢量必须附加信息,标明是在哪一个坐标系被定义的
AP 这个前置的上标A标明此位置矢量是在坐标系{A}中定义的
姿态描述:对于一个刚体来说,不仅经常需要表示它在空
间中的位置,还需要描述空间中物体的姿态。
为了描述刚体的姿态,可用固定在刚体上的坐标系描述方位
(orientation )。
已知坐标系{B} 以某种
方式固定在物体上
坐标系{B}三个方向轴的单位矢量,把它们在坐标系{A}中
表达出来
坐标系{B}的单位矢量
写成在{A} 中的表达
矢量 在坐标系{A}三个轴方向的投影
ˆ
Y
矢量 在坐标系{A}三个轴方向的投影
B
ˆ
矢量 在坐标系{A}三个轴方向的投影
Z
B
这三个单位矢量按照顺序排列组成一个3 ×3的矩阵
zB
称为旋转矩阵 { B }
{ A }
zA
xB oB
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