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  • 机械臂开发之DH模型

    一.概要

      一般在讲解机械臂的时候,我们都会先介绍DH模型,但是DH模型比较抽象,给新手入门会带来一定的困惑,所以在学习机械臂运动学,应该先去学习一下二维空间和三维空间的坐标变换的知识,主要涉及到矩阵运算和坐标向量运算,大家可以找相关方面的书籍看看。然后再来学习DH模型会更好理解一点。

    二.机械臂DH模型的表示

    在建模的时候会做如下规约,如果关节为旋转关节,则关节坐标系的z轴与旋转关节的旋转轴重合,一般上来讲z轴正方向选取正上方或左侧。

    通过右手定则确定X轴和Y轴的方向

    1.机械臂的描述方式

    *Joint

      *每个revolute或prismatic的joint具有1DOF

      *每个joint会旋转一定的角度或移动一定的距离。

    *Link

      *连接joint的杆件,为刚体(不会发生形变)

      *编号方式

     *Link0:地杆,不动的杆件

     *Link1:和Lint0相连,第一个可动杆件

     *Link2:第二个可动的杆件

     *依次类推

    2.DH参数描述

    每一关节都可以通过四个参数去表示,(αi, ai, di ,Θi),接下来解释一下各个参数含义

    *αi-1:以Xi-1方向看,两个关节Z轴之间的夹角(Zi-1和Zi)。

    *ai-1 : 沿着Xi-1方向看,两个关节Z轴之间的距离,两个关节之间会有一个相互垂直的线段,就是这个线段的距离。

    *di-1:以Zi方向看,两个关节X轴之间的距离。

    *Θi-1: 沿着Zi方向,两个关节之间的夹角。

    具体的看下图

     

    例举两个例子

    见下图通过DH参数表示各个关节

    例1

    例2

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