二连杆机器人(二连杆机器人动力学方程)
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机器人连杆坐标系建立的规则
1、机器人连杆坐标系的建立规则主要基于以下几个实际内容: 确定起始坐标系:首先需要确定机器人末端执行器的初始位置,即原点坐标。 设定连杆长度:根据机器人的设计图纸,依次设定每一连杆的长度。 选择合适的坐标轴:为了方便机器人操作,通常选择长度、宽度和高度这三个维度作为坐标轴。
2、具体建立连杆坐标系的步骤如下: 确定Z轴:Z轴通常与关节轴重合,方向任意,但一旦确定,后续连杆的Z轴方向需根据关节类型(旋转或移动)和前一个连杆的Z轴来确定。 确定原点:原点通常位于Z轴与前一连杆的交点或延长线上,但也可以根据具体情况灵活选择。
3、连杆偏距 :2个关节坐标系的X轴之间的距离 关节角度 :关节变量 计算时需要加初始角度偏移 坐标系Z轴确定规则:如果关节是旋转的,Z轴按右手定则大拇指指向为正方向。如果关节是滑动的,Z轴沿直线运动方向的正方向。连杆长度D为关节变量。
4、D-H法是最为经典的机械臂运动学建模方法,该方法通过一系列规则建立机械臂连杆坐标系,采用4个变量描述机械臂连杆之间的变化关系。
5、通常,在建立项目时,至少需要建立两个坐标系,即工具坐标系和用户坐标系。前者便于操纵人员进行调试工作,后者便于机器人记录工件的位置信息。单元坐标系在4D图形功能中使用,用来表示工作单元内的机器人位置。设定单元坐标系,就可以表达机器人相互之间的位置关系。
理解机器人运动学中的奇异性
1、探索机器人运动学中的神秘奇异性:从高射炮到二连杆手臂的深入解析 在数学的殿堂里,奇异性这个概念早在大学线性代数中就占据了一席之地,它揭示了矩阵行列式为零的特性,意味着矩阵的不可逆性。然而,要真正理解机器人学中的奇异性,我们需要将其从抽象的数学概念转化为直观的实例。
2、在机器人运动学中,奇异性是一个核心概念,描述了系统无法通过合理调整关节速度实现期望动作的情形。让我们以直观的例子开始理解这一概念。设想一台高射炮,炮管通过调整偏转角和俯仰角来瞄准空中目标。
3、这主要是针对工业机械手而言。所谓奇异状态,就是指它在该状态下失去了一些运动自由,就像我们的手一样,如果我们手臂完全伸直,这就是一个奇异状态,因为这时我们不能让我们的手再伸向手臂所指的方向。而没有伸直时,我们的手是可以往各个方向运动的。不知讲清楚了没有。
连杆机构在生活中有哪些应用呢?
生活中的连杆机构应用:剪刀: 剪刀就是一个简单的连杆机构,通过两个连杆和一个转动点组成。这种结构使得剪刀可以轻松地完成剪切任务。自行车: 自行车的踏板、曲柄和轮轴构成了连杆机构。骑行时,踏板的运动驱动曲柄旋转,最终带动车轮旋转,实现了自行车的前进。
公交车的车门控制系统利用连杆机构来控制车门的开启和关闭。 订书机中的开盖机构采用了连杆设计,便于用户轻松打开机器上盖。 汽车雨刷装置是连杆机构的一个典型应用,它通过连杆的转动来实现雨刷的摆动。 雨伞的开启和收合也依赖于连杆机构的运作,用户通过操作连杆,使得雨伞骨架展开或折叠。
平面连杆机构在生活中的应用非常广泛,例如:摄影机的拍摄装置:摄影机中普遍使用四连杆机构进行自动跟焦。夹子:文具夹子、订书机等生活常用工具也采用了连杆机构。健身器材:跑步机、健身器材等也利用了平面连杆机构,实现运动轨迹的精确控制。门锁:许多门锁也采用了连杆机构,实现开锁和锁定的功能。