工作台坐标系w的姿态与B)一致的,相对于B}的位置矢量为{2,0,-1.5],要求编程,计算 1) 机器人在初始位姿下,工具坐标系 Too1 在工作台坐标系中位变换矩阵Tt 2计算工具坐标原点与工作台坐标系原点之间的距离(dis)。“
时间: 2024-05-14 22:17:29 浏览: 184
假设机器人初始位姿下,工具坐标系 To01 的位置矢量为 [0,0,0],姿态矩阵为 R,工作台坐标系为 w,B 是机器人坐标系。
1) 根据题意,To01 相对于 B 的位置矢量为 [2,0,-1.5],因此可以得到 To01 相对于 w 的位置矢量为:
$$P_{w/To01} = P_{w/B} + R_{B}^{w} \cdot P_{B/To01} = [0,0,0] + R \cdot [2,0,-1.5]$$
其中,$R_{B}^{w}$ 表示从机器人坐标系 B 到工作台坐标系 w 的旋转矩阵。
To01 在工作台坐标系中的位变换矩阵 Tt 可以表示为:
$$T_t = \begin{bmatrix}R & P_{w/To01}\\ 0_{1\times 3} & 1\end{bmatrix}$$
其中,$0_{1\times 3}$ 表示一个 $1 \times 3$ 的零向量。
2) 工具坐标原点与工作台坐标系原点之间的距离可以表示为:
$$dis = \sqrt{(P_{w/To01})_x^2 + (P_{w/To01})_y^2 + (P_{w/To01})_z^2}$$
其中,$(P_{w/To01})_x$、$(P_{w/To01})_y$、$(P_{w/To01})_z$ 分别代表 $P_{w/To01}$ 的 x、y、z 三个分量。
因此,可以编写如下 Python 代码来计算 Tt 和 dis:
```python
import numpy as np
# 工具坐标系 To01 相对于机器人坐标系 B 的位置矢量
P_b_to01 = np.array([2, 0, -1.5])
# 机器人初始位姿下的姿态矩阵 R
R = np.eye(3)
# 工具坐标系 To01 相对于工作台坐标系 w 的位置矢量
P_w_to01 = np.dot(R, P_b_to01)
# 工具坐标系 To01 在工作台坐标系中的位变换矩阵 Tt
Tt = np.vstack((np.hstack((R, P_w_to01.reshape(3, 1))), np.array([0, 0, 0, 1])))
# 工具坐标原点与工作台坐标系原点之间的距离
dis = np.linalg.norm(P_w_to01)
print("Tt = \n", Tt)
print("dis = ", dis)
```
输出结果为:
```
Tt =
[[ 1. 0. 0. 2. ]
[ 0. 1. 0. 0. ]
[ 0. 0. 1. -1.5]
[ 0. 0. 0. 1. ]]
dis = 2.5
```
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