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机械手运动学方面的研究

发表时间:2015-04-20 18:54 阅读:
机械手
    机械手运动学研究的是机械手末端执行器相对于参考坐标系的位置、速度、角速度、角加速度等,不考虑引起其运动的驱动力或者力矩。运动学通常分为两类:一类是给定机器人各关节角度要求计算机器人手爪的位置与姿态问题,称为正向运动学;另一类是己知机械手爪的位置与姿态求出机械手对应于这个位置与姿态的全部机械手臂关节角,称为逆向运动学。
    正向运动学问题比较简单,通过传递矩阵就可以求得唯一的解,而逆向运动学求解过程因涉及许多传递矩阵以及逆矩阵的运算而非常复杂,而且具有多解性,但是这也是机械手控制的关键,因为只有使得各关节运动到指定的位置,末端的执行器才能达到指定的位置和姿态。
    描述机械手的一个连杆与下一个连杆之间相对关系的齐次矩阵记为A。A矩阵描述机械手的连杆坐标系间的相对平移。旋转的齐次变换 串联机械手由简单运动链组成,也就是每个杆件最多只和两个其他杆件相连。这样,串联机械手是由中间的杆件是双运动副杆件构成的运动链,两端的是当运动副。Denavit Hartenberg提出的D-H方法能够唯一描述机械手运动链的结构,也就是相邻两运动副之间的相对位置和方向。


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