的,所以没有必要绕x轴旋转。按照这样的步骤继续做下去,就能得到所需要的结果。
必须要认识到,与其他机械类似,机器人也不会保持原理图中所示的一种构型不变。尽管机器人的原理图是二维的,但必须要想象出机器人的运动,也就是说,机器人的不同连杆和关节在运动时,与之相连的坐标系也随之运动。如果这时原理图所示机器人构型的坐标轴处于特殊的位姿状态,当机器人移动时它们又
会处于其他的点和姿态上。比如,x3总是沿着关节3与关节4之间连线a3的方
向。当机器人的下臂绕关节2旋转而运动。在确定参数时,必须记住这一点。
表22例219机器人的参数
d
a
1
1
0
090
2
2
0
a2
0
3
3
0
a3
0
4
4
0
a4
90
5
5
0
090
6
6
0
0
0
表示旋转关节的关节变量,d表示滑动关节的关节变量。因为这个机器人
的关节全是旋转的,因此所有关节变量都是角度。通过简单地从参数表中选取参数代入A矩阵,便可写出每两个相邻关节之间
的变换。例如,在坐标系0和1之间的变换矩阵A1可通过将(si
901cos90
090)以及指定C1为1等代入A矩阵得到,对其他关节的A2A6矩阵也是这样,最后得:
fC10S10
A1
S1
0
01
C10
00
0
0
0
1
C2S20C2a2
A2
S2
0
C20
0
S2
a2
10
0
0
0
1
C3S30C3a3
A3
S3
0
C30
0
S3a3
10
0
0
0
1
C40S4C4a4
A4
S4
0
01
C40
S4
a4
0
0
0
0
1
(255)
C50S50
A5
S5
0
01
C50
00
0
0
0
1
C6S600
A6
S6
0
C60
0010
0
001
特别注意:为简化最后的解,将用到下列三角函数关系式:
S1C2C1S2S12S12C1C2S1S2C12C12
在机器人的基座和手之间的总变换为:
(256)
RTHA1A2A3A4A5A6(257)
C1C234C5C6S234S6
S1S5C6
S1C234C5C6S234S6
C1
S
5
SS
6
234C5C6
0
C1C234C5C6S234C6
S1S5S6S1C234C5C6SC2346
C1S5S6SC2345C6C234C6
0
C1C234S5
S1C5S1C234S5
C1C5S234S5
0
C1C234a4
C23a3C2a2
S1C234a4
S
C23a3C2a2344S23a3
a2S
2
a
2
1
例219斯坦福机械手臂。在斯坦福机械手臂上指定坐标系(如图229所示),并填写参数表。斯坦福机械手臂是一个球坐标手臂,即开始的两个关节是旋转的,第三个关节是滑动的,最后三个腕关节全是旋转关节。
图229斯坦福机械手臂示意图
f解:在看本题解答之前,现根据自己的理解来做,问题的答案在本章的最后。建议在看解答中建立的坐标系和机械手臂的解之前,先试着自己做。机器手臂最后的正运动学解是相邻关节之间的6个变换矩阵的乘积:
其中
xoxaxpx
r