哈尔滨工业大学机械课程机器人专业技术课程大作业文档格式.docx

哈尔滨工业大学机械课程机器人专业技术课程大作业文档格式.docx

《哈尔滨工业大学机械课程机器人专业技术课程大作业文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《哈尔滨工业大学机械课程机器人专业技术课程大作业文档格式.docx（8页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

4编程得出工作空间。

解:

1建立坐标系

a、建立原始坐标系

b、坐标系简化

2给出D-H参数表

ａ、ＰUMA机器人的杆件参数

，，,

b、D-H参数表

关节

运动范围

１

９0

０

-160o~１60o

2

-90

-225o~45o

3

-９０

-４5o　~225o

４

－90

-1１０o～1７０o

5

9０

-１0０o～１00o

6

-９0

-266ｏ　~26６o

3推导正运动学、逆运动学

a、正运动学推导

由式可得：

由,得机械手变换矩阵：

b、逆运动学推导

1）．求

用逆变换左乘方程两边:

得

三角代换,

式中，,

得到的解

2）．求

矩阵方程两端的元素（1，4）和（2，４）分别对应相等

平方和为：

其中

解得:

3）.求

在矩阵方程两边左乘逆变换。

方程两边的元素（1,4）和（3,4）分别对应相等,得

联立，得和

和表达式的分母相等,且为正，于是

根据解和的四种可能组合,可以得到相应的四种可能值，于是可得到的四种可能解:

式中取与相对应的值。

4．求

令两边元素（1,3）和（2,3）分别对应相等，则可得

只要，便可求出

当时，机械手处于奇异形位。

5．求

根据矩阵两边元素（1，３）和（２，3）分别对应相等,可得

6．求

根据矩阵两边元素（2，1）和（１,1）分别对应相等，可得

从而求得：

④编程得出工作空间

a、已知条件

可以将连杆6的原点做为机器人的动点,连杆6原点相对于坐标系0就是的、、,已知:

ｂ、Matlａb程序

ｃlｃ,clｅar

ｌengｔh２=4３1.8;

leｎgtｈ３=2０．32;

ｄ２=149.09;

d4=43３.07;

a=pi/180；

fora1=-１60*a:

20*ａ:

160＊a

　fora2=－225*a:

20*a:

45＊ａ

　a3=-45*a:

2２5＊a

　　　fｏｒk=1：

lenｇth（a3）

　　　　px（k）=ｃｏs（a1）*（lengｔｈ2*cos（a2）＋lｅngｔh3＊coｓ（a2+a3（k））－d4*ｓiｎ（a２+a3（k）））-d2*sｉn（ａ1）

　　　　ｐy（k）=sin（a1）*（leｎgtｈ2*cos（ａ2）+ｌengtｈ3*cｏｓ（a2+a３（k））-d4*sｉn（a2+a３（k）））+d2*cos（ａ１）

　　pz（k）=-ａ３（ｋ）*sin（ａ２+a3（k））-lengtｈ2*sin（a2）-d4＊cos（a２+a3（k））

　enｄ

　　ｐlot3（px,py，ｐz）,tｉｔｌe（＇机器人的工作空间'

）,ｘlaｂel（'

ｘ　ｍm＇）,ylａbｅl（＇ymm'

）,zlabel（'

zｍm'

）

hoｌdon

　　　　gridon

end

end

ｃ、机器人工作空间