机器人学导论阅读笔记 1 -- 绪论

黄杰, 2013-06-05
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原书目录:

基座、末端执行器 & 基坐标系、工具坐标系

正运动学 & 逆运动学

笛卡尔坐标系

需要 6 个变量来描述,3 for 位置,3 for 姿态。

运动学方程

  1. 无解:目标点在工作空间外
  2. 有解、多解:-

雅可比矩阵

从关节空间速度向笛卡尔空间速度的映射。会随着操作臂位形的变化而变化。

奇异点

roboticsfaq | 大家来讨论一下奇异点吧

在奇异点,雅可比矩阵不可逆。

i.e. 老式战斗机后座舱机枪手,2 个自由度(仰角、方位角)

头顶仅剩一个自由度(仰角),「局部退化」。

动力学

通过「关节驱动器产生复杂的力矩函数」来达到「末端执行器 - 加速 - 匀速 - 减速 - 停止」的效果。

通过「动力学方程」(一种可用的方法)来达到「控制操作臂路径」的效果。

轨迹生成

平稳运动?各关节同时开始、停止即可。

路径是怎样的?知道终点,中间点(路径点)。 -> 样条函数

力控制

是对位置控制(线性、非线性)的补偿。

(离线)编程

操作点(工具中心点 TCP)