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1、机器人运动学及动力学第三讲讲座内容位置姿态描述齐次坐标及齐次变换机器人连杆参数及D-H坐标变换机器人运动学方程微分运动学的概念机器人动力学方程位置姿态描述空间点的描述zAxAyAApoA位置姿态描述zAxAyAApBOoAoBzByBxB位置矢量旋转矩阵刚体位姿坐标变换的概念zAxAyAApoAoBzByBxBBp坐标平移：坐标旋转：一般变换：齐次坐标及齐次变换齐次坐标：齐次变换阵：齐次坐标及齐次变换齐次变换：齐次坐标及齐次变换n接近矢量（z轴） o方向矢量（y轴） a法向矢量（x轴）机器人手爪坐标系齐次坐标及齐次变换齐次坐标展开：齐次坐标及齐次变换齐次坐标变换阵的运算：齐次坐标及齐次变换齐次
2、坐标变换阵的求逆运算：机器人坐标系及其变换B基座坐标系 S工作台坐标系 W腕坐标系 T工具坐标系 G目标坐标系空间尺寸链：机器人连杆参数及D-H坐标变 换连杆的简化：机器人连杆参数及D-H坐标变 换转动关节连杆的参数：机器人连杆参数及D-H坐标变 换移动关节连杆的参数：连杆长度ai ：连杆扭角 i偏置di ：关节角 i两个关节轴线i和i+1沿公垂线的距离两个轴线的夹角两个轴线的夹角沿关节沿关节i i轴线方向，两个公垂线之间的距离轴线方向，两个公垂线之间的距离 。垂直于关节轴线的平面内，两个公垂线垂直于关节轴线的平面内，两个公垂线 投影的夹角。投影的夹角。本方法由Denavit 和 Harten
3、berg于 1955年提出。机器人连杆参数及D-H坐标变换连杆坐标系的建立及D-H坐标变换转动连杆坐标系的建立机器人连杆参数及D-H坐标变换连杆坐标系的建立及D-H坐标变换机器人运动学方程描述手部坐标系相对于固定参考系的位姿机器人运动学方程的一般形式建立连杆坐标系机器人运动学方程机器人运动学方程的应用一、正向运动学二、反向运动学建立机器人运动学方程，已知各关节变量 时，求取终端（手部）位姿。已知终端（手部）位姿，求各关节变量。机器人运动学方程正向运动学实例一平面关节（SCARA)机器人SCARA 机器人连杆参数表机器人运动学方程正向运动学实例一平面关节（SCARA)机器人连杆1:连杆2:连杆3
4、:机器人运动学方程正向运动学实例一平面关节（SCARA)机器人连杆1:机器人运动学方程正向运动学实例一平面关节（SCARA)机器人连杆2:机器人运动学方程正向运动学实例一平面关节（SCARA)机器人连杆3:机器人运动学方程正向运动学实例一平面关节（SCARA)机器人运动学方程:式中:机器人运动学方程正向运动学实例一平面关节（SCARA)机器人手部姿态:关节参数:机器人运动学方程正向运动学实例二PUMA560六自由度机器人PUMA机器人连杆参数表机器人运动学方程正向运动学实例二PUMA560六自由度机器人连杆1:机器人运动学方程正向运动学实例二PUMA560六自由度机器人连杆2:机器人运动学方程正向运动学实例二PUMA560六自由度机器人连杆3:机器人运动学方程正向运动学实例二PUMA560六自由度机器人连杆4:机器人运动学方程正向运动学实例二PUMA560六自由度机器人连杆5:机器人运动学方程正向运动学实例二PUMA560六自由度机器人连杆6:机器人运动学方程正向运动学实例二PUMA560六自由度机器人运动学方程:机器人运动学方程式中:结束第三讲（一）完！坐标旋转ApzAxAyAoAzByBxB绕x轴旋转：绕y轴旋转：绕z轴旋转：坐标旋转ApzAxAyAoAzByBxB
