本章主要研究如何建立机械手的链接坐标系,如何使用 DH 参数描述
机械手的几何结构以及机械手关节坐标系的转换方法,从而获得机械手的
运动学方程。,然后讨论机械手的运动学,工作空间,机械手的逆解等问
题,这是研究机械手控制和轨迹规划的重要基础。
3.1.1 奇次坐标变换
机械手的运动学,涉及到工件与机械手之间的关系,需要讨论机械手
描述的空间,并进行坐标转换以表达这些关系,因此在机械手运动学之前,
首先要介绍与运动学相关的数学基础,即用空间坐标表示刚体的姿态,然
后引入坐标变换,接下来用矩阵描述刚体的位置和姿态的数学方法,并介
绍刚体姿态的相关概念和表达方法,表示方法通常使用变换矩阵来描述坐
标系之间的关系
任何物体的运动都可以由两部分组成,即物体的运动和物体的旋转。
为了方便起见,人们经常使用相同的矩阵表示对象的平移和旋转,即
均匀坐标变换。齐次坐标的表达不是唯一的,但是会根据建立的不同坐标
而变化。在机械手系统的运动学、动力学分析中,各坐标系之间的齐次变
换矩阵可以写成的方阵。
(3.1)
如果点沿坐标系的坐标分别移动,则这些移动可以左乘齐次变换矩阵。
(3.2)
符号表示移动的齐次矩阵,分别表示沿轴移动的距离。
绕某、y、z 轴旋转的可以表示为
(3.3)