如何实现六轴机械臂的逆解计算?
1. 机械臂运动学介绍
机械臂运动学
机器人运动学就是根据末端执行器与所选参考坐标系之间的几何关系,确定末端执行器的空间位置和姿态与各关节变量之间的数学关系。包括正运动学(Forward Kinematics)和逆运动学(Inverse Kinematics)两部分。
正运动学就是根据给定的机器人的各个关节变量,计算末端执行器的位置和姿态,也被称为机器人运动学建模。
逆运动学则是根据已知的末端执行器的位置和姿态,计算机器人各个关节变量,也被称为机器人运动学求解。
关节变量 —–> 机械臂末端执行器的姿势 = 正向运动学
机械臂末端执行器的位姿 —–> 关节变量 = 逆向运动学
逆运动学的求解方法有两类:
(1)解析解法
① 代数法
② 几何法
(2)数值解法
① 迭代法
② 优化法
2. 逆向运动学解算思路
初始坐标系
解算顺序为:θ1、θ5、θ6、θ3、计算θ2、计算θ4。
2.1 解算θ1
(1)机械臂初始状态坐标系(如下图所示)
(2)将关节1转动θ1,转动后的关节坐标系如下图所示:
将机械臂模型简化
计算过程:
用代码表示:
2.2 解算θ5
将关节5转动θ5后的关节坐标系如下图所示(图中Z5应为穿过关节5中心,垂直向下指向地面的轴):
将机械臂模型简化
计算过程:
用代码表示:
2.3 解算θ6
(1)机械臂初始的关节坐标系(如下图所示)
(2)将机械臂模型简化,并确定θ6方向
(3)将关节6转动-θ6
(4)将末端抽象为球坐标系
(5)计算过程:
(6)用代码表示:
2.4 解算θ3
(1)机械臂初始姿态如下图所示:
(2)将关节2转动 θ2,将关节3转动-θ3
(3)将机械臂模型简化,并注意初始位置
(4)计算过程:
(5)用代码表示:
2.5 解算θ2
(1)模型不变
(2)计算过程
(3)用代码表示
2.6 解算θ4
(1)提取θ4所在关节模型
(2)计算过程
(3)用代码表示
以上计算方法和过程,可以基于Webots构建出来,了解详情请观看视频或下载资料。
讲解视频1:2022.06.08六轴机械臂正逆解计算及仿真实例(下)
讲解视频2:全程干货【六轴机械臂正逆解计算及仿真示例】
3.资料内容
① 六轴机械臂正逆运动学讲解.pptx
② 仿真项目源代码
③ 电机驱动函数库
资料内容下载详见 如何实现机械臂的逆解计算
如何实现六轴机械臂的逆解计算?相关推荐
- 六轴机械臂正逆解计算
一.机械臂运动学 机械臂运动学就是根据未端执行器与所选参考坐标系之间的几何关系,确定末端执行器的空间位置和姿态与各关节变量之间的数学关系.包括正运动学 (Forward Kinematics)和逆运动 ...
- 【机器人原理与实践(三)】六轴机械臂正逆解控制
文章目录 3.1 空间转换矩阵的理解 3.1.1平移变换 3.1.2旋转变换 3.2 D-H参数法 3.3 建立机械臂模型 3.3.1 机械臂模型介绍 3.3.2 使用Matlab进行示教仿真 3.4 ...
- 6轴机械臂正逆解运算实现
6轴机械臂正逆解运算实现 利用Gluon-6L3机械臂模型的参数,对机械臂进行运动学分析. 这里采用标准DH坐标系,并将d6设置为0,方便后续计算. 首先,SDH的变换矩阵为: ii−1T=Ai=^{ ...
- 六轴机械臂算法正解(FK)和逆解(IK)
在之前的博客中,有一篇<六轴机械臂算法-引导篇>,目前,终于将引导篇中的各个点整理完毕. 因为文档中涉及到比较多的图片以及公式,copy的过程中发现比较麻烦,所以直接将文档截取成了图片上传 ...
- 【机器人学】使用解析法求解6轴机械臂的逆运动学解
本文是承接上一篇求3轴拟人机械臂逆解内容(链接),扩展到求6轴机械臂的逆解,研究的仍然是目前比较流行的工业机械臂构型:拟人臂+球形腕关节(如下图1和图2所示),因为这种构型的机械臂具有闭合形式的逆运动 ...
- 机械臂——六轴机械臂逆解
环境:MATLAB 2017B+Robotics Toolbox 9.10.0 前期准备:完成机械臂数学模型的建立+计算机械臂工作空间 https://blog.csdn.net/Kalenee/ar ...
- 六轴机械臂DIY(三)开源项目介绍
就这样一年半了,项目断断续续仍在进行,期间我混了个毕业,相信大家也经历了很多吧.最近上海疫情,毕业后的我哪里也去不了,只能在寝室等学校的投喂,那么正好,让我们项目继续. 本节主要完整介绍这个机械臂的开 ...
- 六轴机械臂运动学算法原理及其推导过程
网站上关于六轴机械臂piper算法的讲解有很多,但其腕点姿态的推到较为模糊,故此写一篇关于六轴机械臂piper算法的推导讲解,供有缘人参考,如果您觉得有用,可以点个赞,吾将不胜感激,若是推导过程存在错 ...
- 六轴机械臂算法-引导篇
最近一直在研究 6轴机械臂算法,整理出了如下几个计算六轴机械臂正解和逆解的关键点: 01_机器人坐标系和关节的说明 02_算法坐标系的建立 03_D-H参数表的建立 04_FK(正解)算法 05_Ma ...
最新文章
- 厉害了!一本正经地为单身狗推荐这个158万张图像的鉴黄数据集
- 厦门大学计算机专业录取分数线2019,厦门大学2019年本科生录取分数线
- 【ICML2021】计算机视觉中的自注意力机制教程,谷歌伯克利出品
- QT的QJSEngine类的使用
- Angular input控件的click事件响应处理的调用上下文
- React Native 从入门到原理
- 学java需要学c语言吗?
- MC新手入门(十三)------ 添加游戏角色
- ARPSpoofing教程(四) - 捕获并分析数据包
- ColorBlinder(我是色盲)
- 2019美赛A题翻译
- 如何编写自己的C语言头文件
- support vector regression(SVR)支持向量回归
- stm32Cubemx USB虚拟串口
- DefCamp CTF 2122 Rsa-factory 复现笔记
- 计算机毛利润的函数,毛利率计算公式
- CodeForces - 1299B. Aerodynamic
- 计算机主机hs编码,电脑设备的进出口品名
- java.lang.ClassNotFoundException问题的解决
- 交互式shell脚本实操