关键词:
机器人
运动学分析
动力学分析
迭代法
旋量法
摘要:
机器人运动学和动力学分析对机器人的设计和控制至关重要.尤其对机器人智能化来说,更需要简单、快速、高效的运动学和动力学分析方法.该文第一部分提出了一种建立机器人正向运动学方程的新方法—基于齐次坐标变换矩阵原理的迭代法.第二部分按矩阵分块原理对机器人动力学旋量法进行了改进.这两种方法都具有简单清晰、计算速度快、易于计算机实现等特点.迭代法采用相邻两级坐标的对应关系的一般代数运算取代矩阵和矢量运算,把机器人正向运动学方程(包括手部把持中心的位移方程和手部方向余弦方程)的建立简化为依次迭代求解坐标值的过程,使计算量大为减少.在现有旋量法基础上对原方法的矩阵进行分块,可达到简化运算的目的.得到的机器人动力学一组正向和逆向的递推方程.应用这组方程计算不同已知条件下的驱动力或力矩,可得到用于机器人控制系统的矢量—矩阵型的显性运动方程.