機(jī)器人學(xué)導(dǎo)論
——John J.Craig 著
1 空間描述和變換
X-Y-Z固定角坐標(biāo)系（回轉(zhuǎn)角、俯仰角、偏航角）
Z-Y-X歐拉角

2 操作臂運(yùn)動(dòng)學(xué)
連桿：連桿長(zhǎng)度，連桿轉(zhuǎn)角
連桿連接：連桿偏距，關(guān)節(jié)角

3 操作臂逆運(yùn)動(dòng)學(xué)
可解性：

解的存在性

多重解問(wèn)題

解法：封閉解和數(shù)值解法

超越方程解法;

可求解

三軸相交的PIEPER解法，可用于六軸機(jī)器人的封閉解

操作臂返回示教點(diǎn)，就是操作臂重復(fù)精度

到達(dá)計(jì)算點(diǎn)的精度是定位精度

采用查表法獲得逆運(yùn)動(dòng)學(xué)的程序常被用來(lái)獲得更高的效率
4 速度和靜力

剛體線速度和角速度

線速度描述一點(diǎn)的屬性，角速度描述了剛體的一種屬性

反對(duì)稱與矢量積

雅克比是時(shí)變的線性變換，瞬時(shí)是個(gè)常值

雅克比矩陣非滿秩，機(jī)構(gòu)存在奇異位型，機(jī)器人將失去一個(gè)或多個(gè)自由度

速度中雅克比是逆矩陣（速度-關(guān)節(jié)角），力域中雅克比是轉(zhuǎn)置（力-關(guān)節(jié)力矩）
5 操作臂動(dòng)力學(xué)
解決兩個(gè)問(wèn)題：
1． 已知位置，速度，加速度 求出期望的關(guān)節(jié)力矩矢量
2． 已知一個(gè)力矩矢量 ，求出操作比運(yùn)動(dòng)的
3． 慣性張量：慣量矩，慣量積，主軸，主慣量矩（平行移軸定理）
4． 牛頓-歐拉方程

5． 牛頓-歐拉迭代動(dòng)力學(xué)——力平衡方法
計(jì)算速度和加速度向外迭代
計(jì)算力和力矩向內(nèi)迭代
6． 計(jì)及重力的動(dòng)力學(xué)算法：另 ，等效于機(jī)器人1G加速度向上加速運(yùn)動(dòng)
7． 動(dòng)力學(xué)方程格式： ——狀態(tài)空間方程
M——質(zhì)量矩陣
V——離心力和哥式力矢量
G——重力矢量
8. 拉格朗日公式——基于能量動(dòng)力學(xué)方法

6 軌跡的生成

目標(biāo)位姿經(jīng)過(guò)系統(tǒng)計(jì)算生成準(zhǔn)確路徑、時(shí)間歷程和速度曲線

軌跡描述->軌跡生成-> 時(shí)間：位置+速度+加速度 ->數(shù)字計(jì)算機(jī)以某種速率計(jì)算軌跡點(diǎn)->路徑更新率60~200Hz

三次多項(xiàng)式和經(jīng)過(guò)中間點(diǎn)的三次多項(xiàng)式

高階多項(xiàng)式

與拋物線擬合的線性函數(shù)

具有中間點(diǎn)的路徑與拋物線擬合的線性函數(shù)

笛卡爾路徑的幾何問(wèn)題;
不可達(dá)的中間點(diǎn)
奇異點(diǎn)附近高關(guān)節(jié)速率
不同解下可達(dá)起點(diǎn)和終點(diǎn)
7 操作臂的機(jī)械設(shè)計(jì)
要求：自由度數(shù)目
工作空間
負(fù)載能力
速度
重復(fù)精度和定位精度
運(yùn)動(dòng)學(xué)構(gòu)型
設(shè)計(jì)良好條件的工作空間asada慣性橢球理論
8 操作臂線性控制
控制率的分解：基于模型控制部分和伺服控制部分
9 操作臂的非線性控制
計(jì)算力矩法
李雅普諾夫——能判斷穩(wěn)定性，但是不能分析瞬時(shí)響應(yīng)和性能
10 操作臂的力控制
自然約束：垂直于表面的位置約束和正切于表面的力約束
人工約束：垂直于表面的力約束和正切于表面的位置約束
力位混合控制
11 機(jī)器人語(yǔ)言和編程系統(tǒng)
示教
動(dòng)作級(jí)機(jī)器人編程語(yǔ)言
任務(wù)級(jí)編程語(yǔ)言
內(nèi)部世界模型和外部實(shí)際環(huán)境的關(guān)系
12 離線編程系統(tǒng)
離線編程系統(tǒng)(OLP)是一種以計(jì)算機(jī)圖形學(xué)為依托的機(jī)器人編程語(yǔ)言，他可使機(jī)器人程序的開(kāi)發(fā)能在不用訪問(wèn)機(jī)器人本身的情況下進(jìn)行
核心問(wèn)題：
用戶接口
三維建模
運(yùn)動(dòng)仿真
路徑規(guī)劃仿真
動(dòng)力學(xué)仿真
多過(guò)程仿真
傳感器仿真
翻譯成目標(biāo)系統(tǒng)語(yǔ)言
工作單元標(biāo)定

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的机器人学导论概括的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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