機(jī)器人連桿坐標(biāo)系的確定

1、機(jī)器人連桿坐標(biāo)系的確定1955年Denavit與Hartenberg提出了矩陣方法，即D-H方法，可用于任何構(gòu)型的機(jī)D-H坐標(biāo)系的確立，即相鄰兩桿件坐標(biāo)系確立。D-H坐標(biāo)系模式周連坐標(biāo)系前置模式：坐標(biāo)系建在連桿上一關(guān)節(jié)周連坐標(biāo)系后置模式：坐標(biāo)系建在連桿下一關(guān)節(jié)適用關(guān)節(jié)類型轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)移動(dòng)關(guān)節(jié)1連桿尺寸參數(shù)：固連坐標(biāo)系前置模式特點(diǎn)2相鄰連桿關(guān)系參數(shù)（四個(gè)）di：偏置.關(guān)節(jié)軸線i-1和i公垂線與關(guān)節(jié)軸線i和i+1公垂線的距離0 i ：連桿夾角.Xi軸與Xi之間的夾角。3i ：連桿長(zhǎng)度.Zi-i軸與乙兩軸間的最小距離（公垂線長(zhǎng)度）% i :連桿扭角.Zi-1軸與Zi之間的夾角3轉(zhuǎn)動(dòng)連桿D-H坐標(biāo)系建立原

2、點(diǎn)Oizi軸Xi軸yi軸1關(guān)節(jié)i軸線與i+1軸線相交時(shí)取交點(diǎn);2關(guān)節(jié)'i軸線與i+1軸線異面時(shí),取兩軸線公垂線匕美節(jié)'i+1軸線交點(diǎn)；3關(guān)節(jié)i軸線與i+1軸線平行時(shí),取關(guān)節(jié)i+1與 i+2軸線公垂線與關(guān)節(jié)i+1軸線交點(diǎn)；與關(guān)節(jié)i+1軸線重合沿連桿i兩 關(guān)節(jié)軸線之 公垂線，并指 向i+1美節(jié)按右手法則 確定轉(zhuǎn)動(dòng)連桿D-H坐標(biāo)變換繞Zi-1軸轉(zhuǎn)0 i沿zi-1軸移動(dòng)di從左向右”原則沿Xi軸移動(dòng)ai繞Xi軸轉(zhuǎn)a ii T = Rot(zi A,Qi)Trans(zi A,di)Trans(xi, ai)Rot(x ,ai)cos sin 三 cos： i siniisin： iai

3、 cosisinqcosi cosai-cosRsinai -aisinBi(1)0 sin %cos%di-0001_4移動(dòng)連桿D-H坐標(biāo)系建立原點(diǎn)Oizi軸xi軸yi軸1關(guān)節(jié)i軸線與i+1軸線相交時(shí)取交點(diǎn);2關(guān)節(jié)'i軸線與i+1軸線異面時(shí).取兩軸線 公垂線匕美節(jié)'i軸線交點(diǎn)；3關(guān)節(jié)i軸線與i+1軸線平行時(shí).取關(guān)節(jié)i+1 與i+2軸線公垂線與關(guān)節(jié)i+1軸線交點(diǎn)；與關(guān)節(jié)i+1軸線重合沿移動(dòng)關(guān)節(jié)i的關(guān) 節(jié)軸線與關(guān)節(jié)i+1 軸線之公垂線，并 指向i+1美節(jié)按右手法則 確定5移動(dòng)連桿前的相鄰連桿D-H坐標(biāo)系原點(diǎn)Oi-1Zi-1 軸Xi-1 軸yi-1 軸關(guān)節(jié)i-1軸線和Zi-1軸的公

4、垂線 與Zi-1的交點(diǎn)；過原點(diǎn)Oi且平行于 移動(dòng)關(guān)節(jié)i軸線沿關(guān)節(jié)i-1的軸線與Zi-1軸線之公垂線，并 指向Zi-1軸線按右手法則確定移動(dòng)連桿D-H坐標(biāo)變換對(duì)于移動(dòng)關(guān)節(jié)，di是變量，其余為常量，QZi平行于移動(dòng)關(guān)節(jié)，位置不固定，連桿 長(zhǎng)度a沒有意義，為0oi 號(hào)=Rot(ZiLM)Trans(Zn,di)Rot(Xi,二 i)"cos6i-sin & cosotisinBi sinai01sin2cos® cosa i cos® sincti00sinaicosotidi-0001 _6 X軸確定規(guī)則一三種情況總結(jié)情況1兩關(guān)節(jié)Z軸既不平行也不相交取兩Z軸公垂線方向作為X軸方向，命名規(guī)則同Z軸情況2:兩關(guān)節(jié)Z軸平行此時(shí)，兩Z軸之間有無數(shù)條公垂線，可挑選與前一關(guān)節(jié)的公垂線共線的一條公 垂線情況3:兩關(guān)節(jié)Z軸相交取兩條Z軸的叉積方向作為X軸。7首、末桿坐標(biāo)系建立說明：首桿:基座，連桿0,坐標(biāo)系。0乂0丫0a。Z0取關(guān)節(jié)1軸線，O0任意，通常與Oi重合;O0與Oi不重合時(shí)，則有一齊次矩陣聯(lián)系。末桿:基座，連桿n,坐標(biāo)系OnXnynZn。On取工具終點(diǎn)，或手頂端