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[ur5机器人运动学正反解]机器人学导论机器人位置运动学之一正反运动学

作者:初夏      发布时间:2021-04-22      浏览量:0
结果:欧拉角与RPY相似。位置的正反运动

结果:

欧拉角与RPY相似。

位置的正反运动学链接关节,同样用D-H法推导链接关节的矩阵。

D-H显示器对机器人进行建模,比以前的方法更快更直接,而且基于雅可比矩阵的计算和分析等新技术也很多。

D-H显示法:为各关节指定当地参考坐标系统。对于每个关节,指定一个z轴和x轴,通常不需要指定y轴,因为y轴总是垂直于x轴和y轴。另外,D-H表示法不需要y轴。

z轴为关节,方向为右手规则旋转方向。每种情况下,关节N处Z轴的下标为n-1。

绕Z轴的转角,D表示Z轴上两条相邻的公垂线之间的距离,A表示公垂线的长度,

表示两条相邻的Z轴之间的角度。D-H参数表需要这四个参数值。

D-H参数表是为了简化a矩阵的计算,制作的关节和连杆参数表,其中各连杆和关节的参数值可以从机器人的原理示意图中确定,将这些参数带入a矩阵。

总变化:RHS

机器人的反向运动学习

根据三角函数关系等需要6个轴的旋转角度的表现,机器人可以根据预期位置的位置矩阵获得必要的6个轴的关节值。方程组复杂多,在此省略。

为了机器人按直线或特定轨迹运动,必须将路径分成多个小段,使机器人按分开的小段路径在2点之间依次运动。但是,这意味着所有的小路径都必须计算新的反运动学解。典型的情况下,每秒重复计算位置50-200次,需要5-20ms以上的时间。机器人失去精度,不能按指定路径运动。计算新解决的时间越短,机器人的运动越准确。因此,必须尽量减少不必要的计算,使计算机控制器能够进行更多的反解计算。

机器人给出的期待姿势:

为了计算未知的角度,控制器所需的所有计算都是

以上的计算也不简单,但计算速度比矩阵逆转或使用高斯消除方法快得多。这里所有的计算都是简单的计算和三角计算。