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机器人学导论之连杆参数

时间:2024-08-28 14:24:29浏览次数:9  
标签:cos 导论 L2 L1 机器人学 x1 sin 连杆

目录

一、连杆参数[1]

二、将下肢看作二连杆结构1

三、将下肢看作二连杆结构2

四、参考文献


一、连杆参数[1]

1.1关节角 
       \Theta_{i} =绕\hat{Z}_{i}轴,从\hat{X}_{i-1}旋转到\hat{X}_{i}的角度。
备注:从z轴正方向看,顺时针为正,逆时针为负。

图 1 平面三连杆操作臂 

以图1为例子, \Theta_{1}表示从\hat{X}_{0}旋转到\hat{X}_{1}的角度,从\hat{Z}_{1}正方向看,为逆时针,所以\Theta_{1}为正值;
同理\Theta_{2}表示从\hat{X}_{1}旋转到\hat{X}_{2}的角度,从\hat{Z}_{2}正方向看,为逆时针,所以\Theta_{2}为正值;

二、将下肢看作二连杆结构1

图 2 

        也有建立坐标系如上图所示[4]。
        备注:
        (1)、采用图2这种形式也可以,在进行动力学计算时,主要是为了获取x方向和y方向的位置。就是有一点值得注意:θ1角度不是关节角1,真正的关节角1=θ1-π/2[3]
        (2)、计算动力学时,如果当连杆数量比较多时,采用与竖直方向的夹角进行计算x、y方向位置比较方便[5]。  

三、将下肢看作二连杆结构2

        根据图1进行建立坐标系,分为以下四种情况 ,此时,θ1表示为关节角。

                             图 3.1                                                                            图 3.2[2]

图 3.1:
第一个杆  x1=L1*cos(θ1),                          y1=L1*sin(θ1);
第二个杆  x2=L1*cos(θ1)+L2*cos(θ1+θ2),y2=L1*sin(θ1)+L2*sin(θ1+θ2);
此时,x0转到x1为顺时针,θ1为负值。

图 3.2:
第一个杆  x1=L1*cos(θ1),                          y1=L1*sin(θ1);
第二个杆  x2=L1*cos(θ1)+L2*cos(θ1-θ2),y2=L1*sin(θ1)+L2*sin(θ1-θ2);
此时,x0转到x1为逆时针,θ1为正值。
备注:坐标系方向的不同,主要影响θ1的值是正数还是负数。

 图 4

第一个杆  x1=L1*cos(θ1),                          y1=L1*sin(θ1);
第二个杆  x2=L1*cos(θ1)+L2*cos(θ1-θ2), y2=L1*sin(θ1)+L2*sin(θ1-θ2);

 图 5

第一个杆  x1=L1*cos(θ1),                          y1=L1*sin(θ1);
第二个杆  x2=L1*cos(θ1)+L2*cos(π-θ1+θ2), y2=L1*sin(θ1)+L2*sin(π-θ1+θ2);

 图 6

第一个杆  x1=L1*cos(θ1),                          y1=L1*sin(θ1);
第二个杆  x2=L1*cos(θ1)+L2*cos(θ2-θ1), y2=L1*sin(θ1)+L2*sin(θ2-θ1); 

四、参考文献

[1].机器人学导论(第四版)  
[2].下肢外骨骼康复机器人结构设计及控制方法研究.周海涛
[3].【机器人学】平面2R机器人(一)——正运动学_平面2r机器人(二连杆)运动学与动力学建模-CSDN博客

[4].二连杆机器人动力学——机械臂动力学计算实例_机械臂力矩的计算例子-CSDN博客 
[5].下肢外骨骼矫形器的动力学建模与运动控制研究.冯治国、钱晋武、章亚男、沈林勇

标签:cos,导论,L2,L1,机器人学,x1,sin,连杆
From: https://blog.csdn.net/m0_55919967/article/details/141600125

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