本文详细介绍了连续体机器人的正逆向运动学模型,重点讲解了DH参数法和雅可比矩阵的应用。首先概述了传统机器人中使用的DH参数法和雅可比矩阵,然后详细阐述了如何利用DH参数法解决机器人的正向运动学问题,以及如何利用雅可比矩阵的伪逆迭代解决逆向运动学问题。文章还讨论了连续体机器人的建模思路,指出虽然连续体机器人没有固定关节,但可以通过拟合虚拟关节来应用类似的建模方法。最后,文章提供了具体的DH参数矩阵和雅可比矩阵的构建方法,并预告了下一章节将应用DH参数法对连续体机器人的正向运动进行建模。 连续体机器人运动学模型的构建是机器人学领域内的一个研究热点,尤其在处理无固定关节的机器人结构时显得尤为重要。运动学模型主要涉及机器人的运动描述和分析,包括正向运动学和逆向运动学两个方面。正向运动学指的是在已知机器人各个关节变量的情况下,计算机器人末端执行器的位置和姿态;逆向运动学则是在已知机器人末端执行器位置和姿态的前提下,求解各个关节变量的值。 DH参数法,即Denavit-Hartenberg参数法,是一种广泛应用于机器人运动学建模的方法。它通过引入四个参数——连杆偏距、连杆扭角、连杆长度和关节转角——来描述相邻两个关节轴之间的关系。对于连续体机器人而言,尽管其结构柔性且没有传统意义上的固定关节,但是通过设定虚拟关节,可以将连续体离散化处理,使得DH参数法同样适用。 雅可比矩阵是运动学中描述机器人末端速度和关节速度之间关系的矩阵,它在连续体机器人的逆向运动学问题中扮演着至关重要的角色。逆向运动学的求解通常需要通过迭代算法来实现,雅可比矩阵的伪逆提供了一种有效的解决方案,它能够提供关节速度与末端执行器速度之间的映射关系。 连续体机器人的建模过程比较复杂,因为其结构的连续性给传统建模方法带来了挑战。文章指出,连续体机器人建模的关键在于如何合理地定义虚拟关节以及如何通过DH参数法来表示这些虚拟关节之间的相对运动关系。 在文章的作者介绍了如何构建具体的DH参数矩阵和雅可比矩阵。通过设定连续体机器人各段的虚拟关节,可以使用DH参数法来构建出一个离散化的模型。接着,根据这些虚拟关节和它们的运动关系,可以推导出雅可比矩阵。雅可比矩阵的构建是理解机器人运动学和进行运动控制的基础。文章还预告了下一章节将介绍如何利用DH参数法对连续体机器人的正向运动进行建模。 文章的讨论并不停留在理论层面,它还提供了实际构建这些模型的具体方法,这对于机器人工程师在设计和控制连续体机器人时具有重要的参考价值。通过这些模型,工程师能够更加精确地控制机器人的运动,实现复杂的任务。 连续体机器人的运动学模型构建是一个将理论与实践结合的过程,其中DH参数法和雅可比矩阵是解决连续体机器人正逆向运动学问题的关键工具。通过合理的建模方法和算法迭代,连续体机器人可以在无固定关节的条件下实现精准的运动控制。
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内容概要:本文深入探讨了自动泊车系统的运动控制核心逻辑,详细介绍了车辆运动学模型、路径规划以及控制算法的Python实现。首先构建了一个简化的双轮车辆运动学模型,用于描述车辆在不同转向角和速度下的运动轨迹。接着引入了Reeds-Shepp曲线进行路径规划,能够生成满足最大曲率约束的最短路径。最后实现了PID控制器用于跟踪预定路径,确保车辆平稳进入停车位。文中不仅提供了完整的代码示例,还讨论了实际应用中可能出现的问题及其解决方案。 适合人群:对自动驾驶技术感兴趣的开发者、研究人员以及有一定编程基础并希望深入了解自动泊车系统工作原理的技术爱好者。 使用场景及目标:适用于研究和开发自动泊车系统,帮助理解和掌握车辆运动学建模、路径规划及控制算法的设计与实现。目标是在理论基础上结合实际应用场景,优化自动泊车系统的性能。 其他说明:文章强调了理论与实践相结合的重要性,鼓励读者通过实验验证所学知识。同时指出,在真实环境中还需要考虑更多因素如传感器噪声、执行器延迟等,以进一步提升系统的鲁棒性和可靠性。
2025-06-13 10:35:33 1.11MB
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基于MATLAB的机器人运动学建模与动力学仿真研究:正逆解、雅克比矩阵求解及轨迹规划优化,MATLAB机器人运动学正逆解与动力学建模仿真:雅克比矩阵求解及轨迹规划策略研究,MATLAB机器人运动学正逆解、动力学建模仿真与轨迹规划,雅克比矩阵求解.蒙特卡洛采样画出末端执行器工作空间 基于时间最优的改进粒子群优化算法机械臂轨迹规划设计 圆弧轨迹规划 机械臂绘制写字 ,MATLAB机器人运动学正逆解;动力学建模仿真;雅克比矩阵求解;蒙特卡洛采样;末端执行器工作空间;时间最优轨迹规划;改进粒子群优化算法;圆弧轨迹规划;机械臂写字。,基于MATLAB的机器人运动学逆解与动力学建模仿真研究
2025-05-29 15:02:17 438KB
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基于七自由度冗余机械臂的运动力学建模与优化Matlab代码包,基于七自由度冗余机械臂的SRS构型运动学建模与优化Matlab代码,SRS构型七自由度冗余机械臂运动学建模全套matlab代码 代码主要功能: [1]. 基于臂角参数化方法求解机械臂在给定末端位姿和臂角下的关节角度; [2]. 求解机械臂在给定末端位姿下的有效臂角范围,有效即在该区间内机械臂关节角度不会超出关节限位; [3]. 以避关节限位为目标在有效臂角区间内进行最优臂角的选取,进而获取机械臂在给定末端位姿下的最优关节角度。 购前须知: 1. 代码均为个人手写,主要包含运动学建模全套代码; 2. 代码已经包含必要的注释; 包含原理推导文档,不包含绘图脚本以及urdf; ,SRS构型;七自由度;冗余机械臂;运动学建模;Matlab代码;臂角参数化方法;关节角度求解;有效臂角范围;关节限位避障;最优臂角选取。,基于Matlab的SRS构型七自由度冗余机械臂运动学建模与优化代码
2025-05-06 09:08:24 443KB
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对具有空间三平移自由度的3-PPRR并联分拣机器人进行运动学分析。基于机构的运动约束方程,求得机构的位置逆解的解析表达式。使用牛顿迭代法得到该机构的位置正解的数值解,并通过算例验证了其正确性;建立了机构输出运动参数与输入运动参数之间的速度和加速度关系的数学模型,得到机构速度、加速度正反解;通过在ADAMS中的运动仿真对所规划的运动轨迹进行验证。
2023-06-26 12:17:53 1007KB 自然科学 论文
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基于DH的机器人正运动学,只要建立好机器人的DH模型,即可调用
2023-05-16 15:37:01 2KB fkine orderbkb 机器人正运动学建模 DH
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为研究带柔索双臂巡检机器人越障过程中手臂与箱体的运动规律,采用D-H参数法建立了机器人基本越障动作的连杆坐标系,推导出了机器人运动学方程;以机器人蠕动越障过程为例,结合相关约束条件分析计算了越障过程不同阶段具体的运动学方程.通计算机仿真分析,给出了双臂行走轮以及箱体的坐标变化曲线,仿真结果表明越障过程中机器人姿态变化稳定,各个驱动关节运动比较平稳,证明带柔索双臂巡检机器人的结构设计较为合理.
2022-10-01 17:42:50 990KB 机器人 柔索 越障 D-H参数
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华中科技大学机器人学课件PPT 涵盖机器人运动学、动力学、轨迹规划、运动控制、导航定位及运动规划课程 适合新手入门,老手复习,成手参考等 理论原理特别清晰 本资源来自B站公开课
2022-07-15 14:07:01 138.71MB 机器人 运动控制 路径规划 运动学建模
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Delta机器人运动学建模及仿真,很好很强大的文档哦,走过路过不要错过。
2021-09-30 11:25:55 43.07MB Delta机器人
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先准备一根并品线,若干LED灯 按这个文件先安装opengl和opencv 然后就可以打开第一个实例,简单的使用并口发信号给led灯,控制亮与灭。第一步很关键。 认识并口的信号脚2-9脚。 2-9脚是数据0-7共8个。 1、14、16、17脚选通脚, 0x378,//2-9脚端口地址 0x37A;//1、14、16、17端口地址 输出总共12只脚,所以最高6轴联动。 输入有5只脚,可以接行程开关,原点开关,报警信号等 例程1学会这些就够了。 再学例程2,要用到计算机内部的高精度定时器,步进电机或伺服电机对脉冲要求较高,普能定时器精度不够,所以用到 LARGE_INTEGER nFreq;//计算机频率 LARGE_INTEGER nBeginTime;//开始时间 LARGE_INTEGER nEndTime;//结束时间 自己做win界面等。 再接下就是opengl和opengcv。这些也可不学,看自己用不用的到。 可以看下这几个实例程序。 这些程序的后处理可以通过hypermill(pof)sp10软件来处理,详细操作可以到youku搜"hypermill(pof)sp10" 机械手是自定义的".c"格式,
2021-05-25 17:26:35 147KB 机器人 运动学 建模 插补
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