《工业机器人》总复习.docx

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工业机器人》总发司
第1章绪论基本定义与发展沿革
机器人、工业机器人、机械手、机器人学、机器人：连杆长度％;连杆扭角&。
(2) 连杆关系参数：连杆距离禹；连杆转角摭。
(3) 连杆坐标系：原点----关节n、n+1公垂线与n+1关节轴线的交点；Z轴——与n+1关节轴线重合；
X轴----与关节n、n+1公垂线重合，方向由n指向n+1;Y轴——由右手笛卡尔坐标系确定，拇指为X轴、食指为Y轴，中指为Z轴
4. 连杆坐标系之间的变换矩阵
(1) 变换类型与计算规则建立各连杆坐标系后，n-1系与n系之间的变换关系可以用坐标系的平移、旋转来实现。
要注意变换过程的参照对象，如果是相对动系进行变换，其变换算子应该右乘，如果是相对固
定系进行变换，其变换算子应该左乘。
(2)连杆参数的简化
％=0°或为
实际在设计机器人时，常常简化连杆的相关参数。例如：选择连杆的扭角=90°;使连杆距离dn=O,或连杆长度Qn=O。
5. 工业机器人运动学方程
机器人的每一个连杆可以建立一个坐标系，用齐次变换来描述连杆坐标系间的相对关系，称为相对位姿。
通常把描述一个连杆坐标系与下一个连杆坐标系间相对关系的齐次变换矩阵叫做变换矩阵或矩阵A。如果矩阵Ai表示第一个连杆坐标系相对于固定坐标系的位姿，矩阵A】表示第i
个连杆坐标系相对于第i-1个连杆坐标系的位姿。第i个连杆坐标系在固定坐标系中的位姿可用A】?A的乘积来表示一一运动学方程，即Ti=AA"A
nxoxaxpxT6=Hy°y气Py=A1A2A3A4A5A6
nzozaxpz
0001
第3章工业机器人静力学计算与动力学分析雅可比矩阵
(1) 数学雅可比矩阵——一个多元函数的偏导数矩阵。
(2) 速度雅可比矩阵一一由运动方程形成的偏导数矩阵，反映了关节空间微小运动d0与手部作业空间微小位移dx的关系，通常用J表示。
(3) 力雅可比矩阵——由静力学关系形成的偏导数矩阵，与手部端点作用力F及广义关节力矩t之间力传递有关，通常用r表示。是速度雅可比的转置矩阵。
1. 工业机器人速度分析
(1)速度一般式当=的)牛dtdt
速度雅可比。
式中：———广义线速度;申——关节速度(角速度)；J(q)dtdt
—II-.
—，2，120]
⑵二自由度平面关节速度V=J&+J202——II—
Vx—/]S]—，2，12V==_Vy__，1。1+，2。12
_Vy__，1。1+，2。12
，2。
12__。2
(3)利用速度关系(2R)求解的问题
★已知关节速度a=fi(t);02=f2(t)，求机器人手部的速度v二y(t)o★已知手部速度V二y(t),求机器人的关节速度
★已知手部速度V二y(t),求机器人的关节速度
0=J-1vO
(4)
速度雅可比与逆速度雅可比公式(2R)
T-伯-挪12-挪12T-11顷12
J=；J=
_+‘2o12，2o12_，1璀2_—
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-挪1