dh参数误差乘雅可比矩阵得末端位姿误差,中的雅可比矩阵怎么求
时间: 2024-10-26 15:01:14 浏览: 15
matlab七自由度串联机械臂雅可比矩阵的计算
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雅可比矩阵在机器人学中是一个非常重要的工具,它用于将关节空间(或称为动力学空间)中的变化映射到笛卡尔空间(即物理世界中的位置和姿态)。对于DH参数(Denavit-Hartenberg 参数),它是描述机器人臂每个关节连接的一种标准方法。
DH参数包括四个元素:a(沿轴的距离)、d(沿坐标系法线的距离)、θ(旋转角)和α(转动轴之间的夹角)。雅可比矩阵J由这些参数计算得出,其主要用于求解末端执行器的位置相对于关节变量的偏导数。对于每个关节i,雅可比矩阵的一行代表了末端执行器在x、y、z轴以及绕这三个轴的角速度分量对第i个关节角度的偏导数。
具体的计算公式通常是基于链式法则,逐个关节地通过递归的关系构建。首先计算关节1的雅可比矩阵,然后将它与下一个关节的变换矩阵相乘,这个过程一直持续到最后一个关节。公式通常看起来像这样:
\[ J = \begin{bmatrix}
\frac{\partial x}{\partial q_1} & \frac{\partial y}{\partial q_1} & \frac{\partial z}{\partial q_1} & \frac{\partial \omega_x}{\partial q_1} \\
\frac{\partial x}{\partial q_2} & \frac{\partial y}{\partial q_2} & \frac{\partial z}{\partial q_2} & \frac{\partial \omega_y}{\partial q_2} \\
... & ... & ... & ... \\
\frac{\partial x}{\partial q_n} & \frac{\partial y}{\partial q_n} & \frac{\partial z}{\partial q_n} & \frac{\partial \omega_z}{\partial q_n}
\end{bmatrix} \]
其中q_i代表第i个关节的角度,而∂x/∂qi等则是雅可比矩阵的具体元素。
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