二自由机器人陈鑫PPT学习教案

会计学1二自由机器人陈鑫二自由机器人陈鑫2022-5-5表1 机器人仿真参数参数连杆1长度（m）连杆2长度（m）连杆1质量(kg)连杆2质量(kg)值 0.750.7511机器人末端执行器的期望轨迹Tdtttx2sin3 . 02cos3 . 045. 0)( 两自由度平面机械手两自由度平面机械手 第1页/共19页2022-5-5运动学模型运动学模型1。已知杆件几何参数和关节变量，求末端执行器相对于参考坐标系的位置和姿态； -运动学正向问题运动学正向问题2。已知杆件几何参数和关节变量，给定末端执行器相对于参考坐标系的位置和姿态，确定关节变量。 -运动学逆向问题运动学逆向问题第2页/共19页2022-5-5正运动学：正运动学：2)2)(cos212221221llllyx)cossin(tan)(tan22122111lllxy1221112211slslyclclx逆运动学：逆运动学： 两自由度平面机械手两自由度平面机械手 第3页/共19页2022-5-5Simulink正运动学子程序：正运动学子程序：第4页/共19页2022-5-5逆运动学子程序：逆运动学子程序：第5页/共19页2022-5-5末端点的期望轨迹末端点的期望轨迹：Tdtttx2sin3 . 02cos3 . 045. 0)(第6页/共19页2022-5-5运动学的运动学的Simulink仿真程序仿真程序：第7页/共19页2022-5-5Simulink仿真结果：末端轨仿真结果：末端轨迹迹第8页/共19页2022-5-5Simulink仿真结果：关节转角（黄色色为关节仿真结果：关节转角（黄色色为关节1，紫色为关节，紫色为关节2）第9页/共19页2022-5-5将其微分得将其微分得写成矩阵形式写成矩阵形式1221112211slslyclclx 另一运动学分析方法：雅可比矩阵另一运动学分析方法：雅可比矩阵第10页/共19页2022-5-5122111221112212222111slslclclslclsl lJ1221221112212211clclclslslslJ雅可比矩阵雅可比矩阵J阵的值随手爪位置的不同而不同，即阵的值随手爪位置的不同而不同，即1和和2的改变会导致的改变会导致J的变化。的变化。 只要知道机械手的雅可比只要知道机械手的雅可比J是满秩的方阵，相应的关节速度即可求出，即是满秩的方阵，相应的关节速度即可求出，即 第11页/共19页2022-5-5采用雅可比矩阵的采用雅可比矩阵的Simulink逆运动学子程序：逆运动学子程序：第12页/共19页2022-5-5运动学仿真程序：运动学仿真程序：第13页/共19页2022-5-5仿真结果：仿真结果：第14页/共19页2022-5-5关节转角（黄色为关节关节转角（黄色为关节1，紫色为关节，紫色为关节2）第15页/共19页2022-5-5求雅可比矩阵的求雅可比矩阵的MATLAB程序：程序：第16页/共19页2022-5-5第17页/共19页2022-5-5第18页/共19页