机器人学蔡自兴课后习题答案.pdf

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其余的比较简单,大家可以自己考虑。 3. 坐标系 { B} 的位置变化如下: 初始时, 坐标系 { A } 与{ B} 重合,让坐标系 { B} 绕 B A ZB 轴旋转 角;然后再绕 X B 旋转 角。给出把对矢量 P 的描述变为对 P 描述 的旋转矩阵。 解: 坐标系 { B} 相对自身坐标系(动系)的当前坐标系旋转两次,为相对变换,齐次变 换顺序为依次右乘。 A A A B 对 P 描述有 P BT P ; A 其中 BT Rot(z, ) Rot(x, ) 。 9. 图 2-10a 示出摆放在坐标系中的两个相同的楔形物体。要求把它们重新摆放 在图 2-10b 所示位置。 (1)用数字值给出两个描述重新摆置的变换序列,每个变换表示沿某个轴平移 或绕该轴旋转。 (2)作图说明每个从右至左的变换序列。 (3)作图说明每个从左至右的变换序列。 解:(1)方法 1:如图建立两个坐标系 { o x y z } 、{ o x y z } ,与 2 个楔块相固联。 1 1 1 1 2 2 2 2 图 1:楔块坐标系建立(方法 1) 对楔块 1 进行的变换矩阵为: ( ,90) ( ,90) T1 Rot y Rot z ; 对楔块 2 进行的变换矩阵为: o 0 o o T Trans( 3,0,4)Rot(z, 90 ) TRot(x,90 ) Rot(z,180 ) ; 2 2 1 0 0 0 0 1 0 5 其中 0T ; 2 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 2 1 0 0 0 1 0 0 0 所以 :T1 ;T2 0 1 0 0 0 1 0 4 0 0 0 1 0 0 0 1 对楔块 2 的变换步骤: ① 绕自身坐标系 X 轴旋转 90 ; ② 绕新形成的坐标系的 Z 轴旋转 180 ; ③ 绕定系的 Z 轴旋转 90 ; ④ 沿定系的各轴平移 ( 3,0,4) 。 方法 2:如图建立两个坐标系 {o x y z } 、 { o x y z } 与参考坐标系重合 ,两坐标系 1 1 1 1 2 2 2 2 与 2 个楔块相固联。 图 1:楔块坐标系建立(方法 2) ( ,90) ( ,90) 对楔块 1 进行的变换矩阵为: T1 Rot y Rot z ; 对楔块 2 进行的变换矩阵为: o o o T2 Trans( 2,0,9)Trans(4,0,0) Rot(y,90 ) Rot(x

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