六轴机器人运动学基础

# 1. 介绍六轴机器人

## 1.1 什么是六轴机器人

六轴机器人是一种具有六个自由度的工业机器人，通常由底座、臂部、手腕和末端执行器等部分组成。每个关节都可以绕特定轴线旋转，使得机器人具有较大的灵活性和精准性。

## 1.2 六轴机器人的应用领域

六轴机器人广泛应用于自动化加工、装配线、焊接、喷涂、搬运等工业领域。由于其高度的灵活性和精度，六轴机器人能够完成各种复杂的任务，并取代人力完成重复性高、危险程度大的工作。

## 1.3 六轴机器人的优势及特点

六轴机器人具有以下优势和特点：
- 高精度：可实现毫米级甚至更小精度的操作；
- 高灵活性：能够完成多样化的任务，适用范围广泛；
- 高稳定性：运动平稳、准确，能够保证产品质量；
- 自动化程度高：能够实现自动控制，提高生产效率；
- 安全性强：可以代替人工完成危险任务，提高工作安全性。

# 2. 机器人运动学基础概述

### 2.1 运动学与动力学的区别
在机器人学中，运动学和动力学是两个重要的概念。其中，**运动学**研究了机器人的位置、速度和加速度之间的关系，而**动力学**则研究了机器人的运动是如何由外部力和机构的惯性特性共同作用来决定的。简而言之，运动学关注机器人的轨迹规划和位置控制，而动力学则涉及到机器人的动力控制和力学特性。

### 2.2 六轴机器人的关节与坐标系
六轴机器人通常由六个关节连接而成，每个关节都可以沿着特定的轴线旋转或者移动。这六个关节组成了机器人的**关节坐标系**，通过这些关节的协同运动，机器人可以实现各种复杂的运动任务。同时，机器人还有一个**末端执行器坐标系**，用于描述机器人末端执行器的位置和姿态。

### 2.3 运动学正解与逆解的概念
在机器人运动学中，**正解**是指根据机器人关节角度求解末端执行器的位置和姿态，即由关节状态求解末端位置的过程；而**逆解**则是指根据末端执行器的位置和姿态求解关节角度，即由末端位置反推关节状态的过程。正解和逆解是机器人运动学分析中的重要问题，对于控制机器人的运动至关重要。

# 3. 关节坐标系与末端执行器