仔细描述使用dh模型对机械臂建模的过程、运动学逆解的过程,并给出原理说明python
时间: 2024-04-02 20:36:40 浏览: 57
机械臂正运动学方程的DH表示法及逆运动学PPT学习教案.pptx
使用DH模型对机械臂建模的过程如下:
1. 根据机械臂的结构,确定每个关节的坐标系。通常情况下,选择每个关节的轴线作为坐标系的z轴,前一关节的转轴与后一关节的转轴的交点作为坐标系的原点,x轴和y轴根据右手定则确定。
2. 确定每个关节的DH参数,包括d、a、alpha和theta四个参数。其中,d为前一关节z轴与后一关节z轴的距离,a为前一关节x轴与后一关节x轴的距离,alpha为前一关节z轴与后一关节z轴之间的夹角,theta为前一关节绕z轴旋转的角度。
3. 根据DH参数,建立每个关节的变换矩阵,将每个关节的坐标系转换到基座标系中。
4. 根据机械臂的结构,将各个关节的变换矩阵相乘,得到机械臂的正向运动学方程。
运动学逆解的过程如下:
1. 给定机械臂的末端位姿,即末端位置和姿态。
2. 根据末端位姿,求出末端坐标系在基座标系下的变换矩阵。
3. 根据机械臂的正向运动学方程,求出各个关节角度。
4. 检验求解出的角度是否满足要求,若不满足要求,则重新选择末端位姿,进行迭代求解。
DH模型的原理是将机械臂的运动学问题转化为矩阵的乘法,使运动学方程的求解变得简单明了。运动学逆解的原理是通过正向运动学方程求解各个关节角度,从而实现机械臂末端的控制。Python中可以使用SymPy库对DH模型进行建模和求解,也可以使用Robotics Toolbox(RTB)进行建模和仿真。
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