11.2建立机器人模型

建立机器人模型

1Link类：Link([theta, d, a, alpha])

A ：关节传动矩阵

friction : 摩擦力

操作方法Link 的类函数：

建立机器人模型函数

一

nofriction: 摩擦为0

islimit：检测关节变量是否超出范围

isrevolute: 检测关节是否为转动关节

isprismatic: 检测关节是否为移动关节

检测方法

1Link类：Link([theta, d, a, alpha])

display : 显示D-H矩阵

Link 的类函数：

建立机器人模型函数

一

dyn: 显示动力学参数

type：关节类型：‘R’或‘P’

char : 转化为字符串

显示方法

转换方法

1

Link 的类属性（读/写）：

theta：D-H参数

d:D-H参数

建立机器人模型函数

Link类：Link([theta, d, a, alpha])

一

a:D-H参数

alpha:D-H参数

sigma: 默认0，旋转关节；1，移动关节

mdh: 默认0，标准D-H；1，改进D-H

offset:关节变量偏移量

qlim:关节变量范围

运动学参数

1

Link 的类属性（读/写）：

m: 质量

r: 质心

建立机器人模型函数

Link类：Link([theta, d, a, alpha])

一

I: 惯性张量

B: 粘性摩擦

Tc: 静摩擦

G: 减速比

Jm: 转子惯量

动力学参数

2Seriallink类：

1R=SerialLink(links, options);

2R.plot(theta);

Seriallink

建立机器人模型函数

一

links ：连杆向量

gravity ：重力加速度

base ：基座标系

tool：与基座标系的变换矩阵

qlim：关节极限位置

offset ：关节偏移量

name ：机器人的名字

manuf：制造者的名字

comment：注释

的类属性（读/写）：

2Seriallink类：

1R=SerialLink(links, options);

2R.plot(theta);

Seriallink

建立机器人模型函数

一

n ：关节数

config：关节配置，如‘RRRRRR’

theta ：D-H参数

mdh：D-H矩阵类型：默认0，标准D-H；

1，改进D-H

d ：D-H参数

a ：D-H参数

alpha：D-H参数的类属性（读）：

DH参数

二

标准DH改进DH

1.连杆选用的固连坐标系不同

以连杆的后一个关节坐标系为其固连坐标系以连杆的前一个关节坐标系为其固连坐标系

2.连杆坐标系的X轴方向确定方式不同

以当前Z轴和“前一个”坐标系的Z轴叉乘确定以“后一个”坐标的Z轴与当前Z轴叉乘确定X

轴

X轴

3.连杆坐标系之间的变换规则不一样

DH

参数

二

标准DH参数：

αi为绕着X i轴，从Z i-1旋转到

Z

i

的角度

a i为沿着X i轴，从Z i-1移动到Z i的距离

θi为绕着Z i-1轴，从X i-1旋转到X i的角度1

d i为沿着Z i-1轴，从X i-1移动到X i的距离

DH

参数

二

改进DH参数：

αi-1为绕着X i-1轴，从Z i-1旋转到Z i的角度

a i-1为沿着X i-1轴，从Z i-1移动到Z i的距离

θi为绕着Z i轴，从X i-1旋转到X i的角度2

d i为沿着Z i轴，从X i-1移动到X i的距离

找出各关节轴，并标出（或画出）这些轴线的延长线。

找出关节轴i和i+1之间的公垂线或关节轴i和i+1的交点，以关节轴i和1

2

改进DH参数，建立机器人模型步骤

三

i+1的交点或公垂线与关节轴的交点作为连杆坐标系{i}的原点。

规定Z

i

轴沿关节轴i的指向。

3

4

5

规定X

i

沿公垂线的方向，如果关节轴i和i+1相交，则规定Xi轴垂直于关节轴i和i+1所在的平面。

按照右手定则确定Y

i

轴。

改进DH参数，建立机器人模型步骤

三

6当第一个变量为0时，规定坐标系{0}和{1}重合。对于坐标系{N}，其原点和X

N

的方向可以随意选取，通常尽量使连杆参数为0.

Example 1

：改进DH

参数，建立sawyer机器人模型改进DH参数，建立机器人模型步骤

三

改进

DH

参数，建立机器人模型步骤

Example 1：改进DH参数，建立sawyer机器人模型三