一种新型机器人运动学建模方法技术

本发明专利技术公开了一种新型机器人运动学建模方法。其核心包括：只需建立机器人参考坐标系及末端工具坐标系，通过位置矢量及指向矢量表示机器人运动学模型参数；利用隐含关节坐标系推导各关节之间的变换关系；进而，通过矩阵变换关系求解给定关节位置情况下机器人末端工具坐标系相对于参考坐标系的位姿变换矩阵和雅克比矩阵。本发明专利技术解决了机器人运动学建模问题，其建模过程简单高效，只需建模参考坐标系及末端工具坐标系，同时有直观的表达形式及明确的物理意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种机器人运动学建模方法，属于机器人建模

技术介绍
随着机器人技术的快速发展，机器人的应用领域越来越广泛。在机器人应用领域中，机器人的运动学特性是机器人操作与控制的基础，而运动学建模是机器人运动学分析的前提。另外，随着机器人应用领域的发展，机器人的操作人员呈现大众化发展，机器人本身呈现多样化，多自由度发展，因此开展高效通用易懂的运动学建模方法研究具有重要意义。因内外学者围绕机器人运动学建模已经开展了相关研究工作。传统的机器人运动学建模方法主要为选择参考坐标系及末端工具坐标系后在机器人各连杆上建立固定于连杆的坐标系，通过求解连杆坐标系、参考坐标系及末端工具坐标系之间的变换矩阵，而进求解末端工具坐标系相对于参考坐标系的位姿及机器人雅克比矩阵等信息完成机器人运动学建模。其中最为经典的建模方法为DH法，由Denavit与Hartenberg提出，该方法通过一系列规定在机器人连杆上建立连杆坐标系，采用四个变量描述机器人连杆之间的变化关系，但该方法建立连杆坐标系过程太过复杂，对多自由度机器人，这个问题更加突出。Richard M.Murray采用旋量理论完成机器人运动学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型的机器人运动学建模方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)建立机器人参考坐标系及末端工具坐标系，采用位置矢量及指向矢量表示建模所得的模型参数；(2)通过假定关节坐标系，结合模型参数，推导假定坐标系之间的位姿变换矩阵，进而通过矩阵变换完成机器人末端工具坐标系相对于参考坐标系的位姿变换矩阵及机器人雅克比矩阵。

【技术特征摘要】
1.种新型的机器人运动学建模方法，其特征在于该方法包括以下步骤: (1)建立机器人参考坐标系及末端工具坐标系，采用位置矢量及指向矢量表示建模所得的模型参数； (2)通过假定关节坐标系，结合模型参数，推导假定坐标系之间的位姿变换矩阵，进而通过矩阵变换完成机器人末端工具坐标系相对于参考坐标系的位姿变换矩阵及机器人雅克比矩阵。2.据权利要求1所述的一种新型的机器人运动学建模方法，其特征是:所述的建模参数获取简单，物理意义明确。在参考坐标系下对机器人各关节的转动轴方向或者移动方向进行描述，可得机器人各关节的指向矢量。选择指向矢量上...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾庆轩，吴楚锋，陈钢，孙汉旭，禇明，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：