已知机器人工具坐标系,求出机器人本体坐标系,给一个六自由度机器人作为例子
时间: 2023-08-19 07:55:14 浏览: 183
对于一个六自由度机器人,我们可以通过机器人工具坐标系和机器人本体坐标系之间的变换关系来求解机器人本体坐标系。
假设机器人工具坐标系的原点为T,机器人本体坐标系的原点为B。我们可以定义一个4x4的变换矩阵T_b_t,表示从机器人工具坐标系到机器人本体坐标系的变换关系。
T_b_t = [R_b_t | P_b_t]
其中,R_b_t是一个3x3的旋转矩阵,表示旋转变换;P_b_t是一个3x1的平移向量,表示平移变换。
通过求解T_b_t矩阵,我们可以得到机器人本体坐标系相对于机器人工具坐标系的位置和姿态信息。
需要注意的是,求解T_b_t矩阵时需要根据机器人本体和工具的具体几何结构以及关节参数进行计算。这个过程可能涉及到逆运动学、正运动学等相关知识。
因此,具体求解机器人本体坐标系需要根据实际情况进行计算,并结合机器人的几何结构和运动学知识进行分析。
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已知机器人工具坐标系的xyz和Rx,Ry,Rz,求出机器人本体坐标系,以一个六自由度机器人作为例子
假设机器人工具坐标系的原点为T,机器人本体坐标系的原点为B。已知机器人工具坐标系的位置 (Tx, Ty, Tz) 和姿态角度 (Rx, Ry, Rz),我们可以通过以下步骤求解机器人本体坐标系的位置和姿态。
1. 计算旋转矩阵R_b_t:
根据给定的姿态角度 (Rx, Ry, Rz),可以分别构建绕X轴、Y轴和Z轴旋转的旋转矩阵:
R_x = [[1, 0, 0], [0, cos(Rx), -sin(Rx)], [0, sin(Rx), cos(Rx)]]
R_y = [[cos(Ry), 0, sin(Ry)], [0, 1, 0], [-sin(Ry), 0, cos(Ry)]]
R_z = [[cos(Rz), -sin(Rz), 0], [sin(Rz), cos(Rz), 0], [0, 0, 1]]
将这三个旋转矩阵按照顺序相乘,得到机器人本体坐标系相对于机器人工具坐标系的旋转矩阵:
R_b_t = R_z * R_y * R_x
2. 计算平移向量P_b_t:
平移向量P_b_t等于机器人工具坐标系原点相对于机器人本体坐标系原点的坐标差:
P_b_t = [Tx, Ty, Tz]
3. 得到机器人本体坐标系的位置和姿态:
机器人本体坐标系的位置为机器人工具坐标系原点经过旋转和平移变换后的位置:
B_position = R_b_t * T + P_b_t
机器人本体坐标系的姿态为旋转矩阵R_b_t。
需要注意的是,上述计算是基于欧拉角的旋转表示方式。在实际应用中,可能会使用其他的旋转表示方式,如四元数或旋转矩阵的其他形式。因此,在具体求解时需要根据实际情况进行适当的调整。
已知世界坐标系下机器人位姿,求机器人坐标系下世界坐标系,用c++实现
假设机器人在世界坐标系下的位姿为 $T_{world\_robot}$,其中 $T_{world\_robot}$ 是一个 $4\times4$ 的齐次变换矩阵,其中前三行前三列为旋转矩阵 $R_{world\_robot}$,最后一列为平移向量 $t_{world\_robot}$。我们可以通过以下方式求出机器人坐标系下的世界坐标系:
1. 机器人坐标系下的原点在世界坐标系下的坐标为 $t_{world\_robot}$,因此机器人坐标系下的 $x$ 轴、$y$ 轴、$z$ 轴在世界坐标系下的坐标分别为 $T_{world\_robot}$ 的第一列、第二列、第三列。
2. 机器人坐标系下的 $x$ 轴、$y$ 轴、$z$ 轴在世界坐标系下的坐标形成的旋转矩阵为 $R_{robot\_world}$,其中 $R_{robot\_world}=R_{world\_robot}^{-1}$,即 $R_{robot\_world}$ 是 $R_{world\_robot}$ 的逆矩阵。
3. 机器人坐标系下的世界坐标系在世界坐标系下的坐标为机器人坐标系下的原点在世界坐标系下的坐标,即 $t_{world\_robot}$。
以下是实现代码:
```c++
#include <Eigen/Core>
#include <Eigen/Geometry>
Eigen::Isometry3d worldToRobot(const Eigen::Isometry3d& T_world_robot) {
Eigen::Isometry3d T_robot_world = T_world_robot.inverse();
return T_robot_world;
}
```
其中 `Eigen::Isometry3d` 是 Eigen 库中的齐次变换矩阵类型。
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