【机器人】基于向量积法的雅可比矩阵求解和应用
1.前言
最近在做轨迹规划控制,没错,是控制,导师让新加到毕设上的。搞了一周,今天总算是出来了,这里写一下总结一下雅可比矩阵的求解和控制的思路(控制算法不再赘述,太基础了)。
本文以末端关节坐标系为工具坐标系,即工具大小为0,如果有工具大小要求,则直接修改即可,不再赘述
2.基于向量积法的雅可比矩阵求解
这个方法网上资料、文献已经讲烂了,对于六关节机械臂,其雅可比矩阵的第n列可表示为
其中,表示第n个(n=1,2,...,6,后文同)关节坐标系的Z轴旋转分量,也就是第n个坐标系相对于基坐标的旋转矩阵R的第3列,或者是第n个坐标系相对于基座标系的齐次变换矩阵(4X4)的第3列,前3行。
为末端关节(工具)坐标系的原点相对于第n个关节坐标系的位置向量,将其通过旋转矩阵转为在基座标系0中表示,即
,其中,为从第6坐标系原点到n坐标系原点的位置向量在n坐标系中的表示,即从n坐标系到6坐标系的齐次变换矩阵的第四列,前3行。
至此,便可将雅可比矩阵每一列求出,最后组合在一起即可。
3.在轨迹规划控制中的应用
本小节只写思路,如果需要代码,可以私信联系我。
将看作控制量u,即可按照一般的非线性系统的控制器设计方法进行控制器设计,使末端速度或者积分后求得的位移x能够跟踪上给定的信号。注意,为行数为6的列向量,即分为:x方向线速度、y方向线速度、z方向线速度、x轴角速度、y轴角速度、z轴角速度。
给定信号也就是机械臂末端执行器在笛卡尔空间中的速度轨迹、位置轨迹……可以通过梯形速度规划、S型速度规划等笛卡尔空间轨迹规划方法得到末端执行器的速度轨迹,求出其x.y.z方向分量即可作为控制的参考轨迹。
因为雅可比J也是一个关于角度θ的函数,所以每当我们求出一个值后,需要将其迭代到角度上,注意采样时间间隔,我之前就是没注意这个,一直调不出来。
4.Matlab代码
因为还在做毕业设计期间,代码就不贴出来了,可以CSDN上私信我。
【机器人】基于向量积法的雅可比矩阵求解和应用相关推荐
- 平分法及牛顿法求解平方根
1. 问题描述 解非线性方程算法无论是在理论还是实际应用的角度来看,都是极为重要的.在科学和工程中,如何较好的得到一个非线性方程的数值解,是数值分析算法研究中极其重要的领域之一.我们主要讨论几个解一元 ...
- php生成迷宫图片,PHP实现基于回溯法求解迷宫问题的方法详解
本文实例讲述了PHP实现基于回溯法求解迷宫问题的方法.分享给大家供大家参考,具体如下: 引言 最近在leetcode上看了些算法题,有些看着很简单的很常用的东西,竟然一下子想不出来怎么求解,比如说:实 ...
- 基于贪心法及其改进算法求解旅行商问题(附代码)
旅行商问题 TSP (Traveling Salesman Problem)又称旅行推销员问题是指对于给 定的 n 个城市旅行商从某一城市出发不重复地访问其余每一城市后回到出发的城市 寻找一条使总旅行 ...
- 数据结构——基于 Dijsktra 算法的最短路径求解
实验七 基于 Dijsktra 算法的最短路径求解 [实验目的] 掌握图的邻接矩阵表示法,掌握采用邻接矩阵表示法创建图的算法. 掌握求解最短路径的 Dijsktra 算法. [实验内容] 问题描述 一 ...
- hdoj-2036题解-向量积法求任意多边形面积
首先看一道hdoj的算法题:hdoj-2036-改革春风吹满地 该题题意就是逆时针给出点的坐标,求这个多边形的面积.下面就写一下如何用向量积法求多边形面积. 向量积法与面积 上图说明了如何利用向量求得 ...
- 【2021年数学建模国赛C题第一问】基于TOPSIS法评价类模型
根据附件 1,对 402 家供应商的供货特征进行量化分析,建立反映保障企业生产重要性的数学模型,在此基础上确定 50 家最重要的供应商,并在论文中列表给出结果. 一.问题重述 1.1问题背景 1.2需 ...
- 【配送路径规划】基于matlab蚁群算法求解配送路径最短问题【含Matlab源码 2222期】
⛄一.VRP简介 1 VRP基本原理 车辆路径规划问题(Vehicle Routing Problem,VRP)是运筹学里重要的研究问题之一.VRP关注有一个供货商与K个销售点的路径规划的情况,可以简 ...
- 数据结构实验7《基于Dijsktra算法的最短路径求解》
(visual studio 2019可运行) 输入及输出要求见<数据结构C语言(第二版)>严蔚敏版 [本文仅用于啥都看不懂还想交作业选手] 加了一点输入异常的反馈 基于基于Dijsktr ...
- 基于相移法的结构光三维测量技术
1. 结构光三维测量原理 1.1 单目结构光系统 结构光投影三维测量系统主要由一个CCD相机.投影仪和PC机组成,如图所示.首先在PC上进行结构光编码,通过投影仪将编码好的结构光投影至物体表面,再由数 ...
最新文章
- 福利 | 13篇精选国外资源合集(技术指南、大咖经验、资源分享...)
- window.showModalDialog用法介绍
- 嵌入式Linux中I2C设备驱动程序的研究与实现
- 数字图像处理实验——Python语言实现
- sqlserver如何从周一计算周_纯零基础,花10周时间,完全搞定Python,有没有可能?...
- mysql索引下推原理_MySQL:好好的索引,为什么要下推?
- magento memcache缓存配置
- 使用Windows窗体的C#旋钮控件
- CSS层叠样式表的理解(一)
- bootloader总体操作设计
- ASP+Access+Dreamweaver+IIS搭建简单数据库管理系统_第一章_前言
- 普通电脑用u盘安装服务器系统安装教程,Windows Server 2016使用U盘安装需要哪些步骤 硬盘安装Windows Server 2016图文教程...
- 【高等数学】空间曲线积分、斯托克斯公式、参数方程
- 在scrapy里使用cookie获取美团外卖的数据
- 有什么方法可以把WPS转为Word:小白教你一招搞定
- combo接口(combo接口)
- swash编译安装教程
- 如何取消计算机中的文件夹加密文件,文件夹加密码怎么设置怎么解除
- AppInfoUtil 获取App应用程序信息工具类
- 千年虫10周年了,今天才第一次碰到。