专利汇可以提供一种多关节串联式机器人运动学模型的建立方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种多关节 串联 式 机器人 运动学模型 的建立方法,能够准确描述机器人真实的几何结构,提高绝对 定位 精度 , 连杆 i绕关节轴i在平面Pi内旋转,连杆i+1绕关节轴i+1在平面Pi内旋转,Ci是平面Pi和关节轴i+1的交点, 坐标系 建立:坐标原点Oi位于连杆i+1绕关节轴i+1旋转所形成的圆的圆心;Zi轴的方向沿关节轴i+1的方向设置,正方向指向远离机器人 基座 的方向;Xi轴的方向沿直线Oi-1Ci设置,正方向由Oi-1指向Ci;Yi轴由右手坐标系原则决定:伸出右手,让拇指和食指之间构成直 角 ,拇指向右,食指向上,其余的 手指 指向前方,拇指、食指和其余手指的指向分别代表Xi轴、Yi轴,Zi轴的正方向。,下面是一种多关节串联式机器人运动学模型的建立方法专利的具体信息内容。
1.一种多关节串联式机器人运动学模型的建立方法,其特征在于:包括关节轴i和关节轴i+1,关节轴i和关节轴i+1之间通过连杆ai连接,所述关节轴i上设有连杆i,所述关节轴i+1上设有连杆i+1,连杆i绕关节轴i在平面Pi内旋转,连杆i+1绕关节轴i+1在平面Pi内旋转,Ci是平面Pi和关节轴i+1的交点,坐标系如下建立:
坐标原点Oi位于连杆i+1绕关节轴i+1旋转所形成的圆的圆心;
Zi轴沿关节轴i+1的设置,远离机器人的安装基座的方向为Zi轴的正方向;
Xi轴的方向沿直线Oi-1Ci设置,Xi轴的正方向由Oi-1指向Ci;
Yi轴由右手坐标系原则决定:伸出右手,让拇指和食指之间构成直角,拇指向右,食指向上,其余的手指指向前方垂直于拇指和食指构成的平面,其中拇指、食指和其余手指的指向分别代表Xi轴、Yi轴,Zi轴的正方向;
坐标系OiXiYiZi到坐标系Oi-1Xi-1Yi-1Zi-1的通过如下步骤变换:
步骤1:将坐标系Oi-1Xi-1Yi-1Zi-1绕Zi-1轴旋转θi,使Xi-1轴与直线Oi-1Ci重合;
步骤2:将旋转后的坐标系Oi-1Xi-1Yi-1Zi-1的原点平移到Ci点;
步骤3:将平移后的坐标系Oi-1Xi-1Yi-1Zi-1进行旋转,使其各坐标轴方向与坐标轴OiXiYiZi一致;
步骤4:将旋转后的坐标系原点平移到Oi点。
2.根据权利要求1所述的一种多关节串联式机器人运动学模型的建立方法,其特征在于:坐标系OiXiYiZi到坐标系Oi-1Xi-1Yi-1Zi-1的变化矩阵如下:
i-1Ai=rot(Z,θi)trans(X,ai)i-1Ritrans(Z,di)
其中i-1Ai是坐标系OiXiYiZi到坐标系Oi-1Xi-1Yi-1Zi-1的变换矩阵,i-1Ri是步骤3中的旋转矩阵,
其中(Xi-1,Xi)表示Xi-1轴和Xi轴之间的夹角,(Xi-1,Yi)为Xi-1轴和Yi轴之间的夹角,(Xi-1,Zi)表示Xi-1轴和Zi轴之间的夹角,(Yi-1,Xi)为Yi-1轴和Xi轴之间的夹角,(Yi-1,Yi)为Yi-1轴和Yi轴之间的夹角,(Yi-1,Zi)为Yi-1轴和Zi轴之间的夹角,(Zi-1,Xi)为Zi-1轴和Xi轴之间的夹角,(Zi-1,Yi)为Zi-1轴和Yi轴之间的夹角,(Zi-1,Zi)为Zi-1轴和Zi轴之间的夹角。
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