机器人运动学分析主 要 内 容 运动学分析的数学基础 1 运动学方程的建立、求解与分析 2 雅克比矩阵 3 码垛机器人运动学分析 4在空间建立直角坐标系作为参考系 坐标系中存在任意一点P ,在P 点建立了固联坐标系 则该坐标系的坐标原点P 就可在直角参考坐标系 中可用齐次坐标表示为: 图1 坐标系位姿表示 ,直角 物体的姿态可用与其固接坐标系的三个坐标轴 在参考坐标系中的方向余弦矩阵表示。令n 、o 、a 分别为 、 、 坐标轴的单位矢量,各单位方向 矢量在静系上的分量为动系各坐标轴的方向余弦, 以齐次坐标形式分别表示为: 在确定了空间物体的位置自由度和姿态自由度 后,即可用上述的位置矢量和旋转矩阵来描述空 间物体的位姿,这样物体的位姿可以由坐标系T 来表示:二、运动学方程、求解与分析 运动学方程:描述机器人各连杆之间、机器人 和末端执行器的关系。由己知杆体几何参数和关节 位移矢量,求机器人末端执行器相对于参考坐标系 的位置和姿态。 2.1 运动学方程 机器人及其坐标系如图1 、2 所示,D-H 参数表 见表1 。机器人需要跨过的障碍的目标矩阵为: 三、雅可比矩阵 研究机器人的运动学的