21题机械臂运动选编.pptx

机械臂运动路径设计问题;目录;一、问题重述;逆运动学; 机器人位置和姿态的描述;齐次坐标 ;二、模型分析;三、模型的假设与符号说明;2.符号说明;四．模型建立;旋转矩阵：;Min= ; 根据各个增量的精度限制，最终转动的 只保留一位，回代入正方向运动学方程，解得的（x’ , y’, z’）才为实际位置。通过对M的比较得到最佳解。 求得变换矩阵为 其中 ; ; ;五.模型求解;确定逆阵，求解; 在已知 （i=1,2,3,4,5,6）后，只需要设计一种方式使机械臂从 转到 。这里根据点位机械臂运动特点选用加速——匀速——减速三段式控制方式。如图中的方式二。 ? ? ; 1.规定一个加速时间T(TL/2),当t=T,机器人以 匀速运动，最后 在目标点前T时刻开始减速。这种实时控制计算量小，易于控制。在我们的程序中不防假设前10个指令加速，后10个指令减速，其他匀速运动。 2.适用范围、计算效率及误差的讨论 ;; 问题1--2的模型—— 机械臂连续轨迹的 控制问题 第1题第2小问是不仅要求机械臂到达目标点，而且指尖必须沿着期望的路径在一定精度要求下运动。对于已给定一条空间曲线x=(s),y=(y),z=(z),可将其看成一个点的集合。 因此机械臂实现一个空间轨迹的过程是实现轨迹离散的过程。如果这些离散点间距很大，机械臂轨迹与要求的轨迹就有较大误差。只有这些离散点彼此很接近，才有可能使机械臂的轨迹以满足要求精确度逼近要求的轨迹。连续轨迹的控制实际上就是在多次执行离散点间的点位控制，离散点点越密集越能逼近要求的运动曲线 ?; 所以对于问题1－2预先指定的曲线我们先要把它离散化，把得到点 的坐标 带入逆运动方程中，然后根据一定的路径约束和实际情况的约束找出通过点 时机械臂的姿态，然后 的姿态 作为初始位置问题3.1的算法中得到 移动到 的最佳指令 。 由于问题3.1算法中假定各关节在一次转动中产生等量指令，且各关节同时转动所以机械臂尖端在 ， 之间运动路径基本相同，再加之取点较多，所以此处对于 ， 之间，尖端的路径曲线不予以考虑 因此曲线运动的最佳指令为 = ?; 第2题第2小问的关键在于列出圆台形工件与平面相交所形成的空间曲线的参数方程，找出起始点和终点的空间位置坐标，然后代入1—2的算法计算即可。;六、模型讨论;Thank you