機器人學導論
——John J.Craig 著
1 空間描述和變換
X-Y-Z固定角坐標系（回轉角、俯仰角、偏航角）
Z-Y-X歐拉角

2 操作臂運動學
連桿：連桿長度，連桿轉角
連桿連接：連桿偏距，關節角

3 操作臂逆運動學
可解性：

解的存在性

多重解問題

解法：封閉解和數值解法

超越方程解法;

可求解

三軸相交的PIEPER解法，可用于六軸機器人的封閉解

操作臂返回示教點，就是操作臂重復精度

到達計算點的精度是定位精度

采用查表法獲得逆運動學的程序常被用來獲得更高的效率
4 速度和靜力

剛體線速度和角速度

線速度描述一點的屬性，角速度描述了剛體的一種屬性

反對稱與矢量積

雅克比是時變的線性變換，瞬時是個常值

雅克比矩陣非滿秩，機構存在奇異位型，機器人將失去一個或多個自由度

速度中雅克比是逆矩陣（速度-關節角），力域中雅克比是轉置（力-關節力矩）
5 操作臂動力學
解決兩個問題：
1． 已知位置，速度，加速度 求出期望的關節力矩矢量
2． 已知一個力矩矢量 ，求出操作比運動的
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-歐拉迭代動力學——力平衡方法
計算速度和加速度向外迭代
計算力和力矩向內迭代
6． 計及重力的動力學算法：另 ，等效于機器人1G加速度向上加速運動
7． 動力學方程格式： ——狀態空間方程
M——質量矩陣
V——離心力和哥式力矢量
G——重力矢量
8. 拉格朗日公式——基于能量動力學方法

6 軌跡的生成

目標位姿經過系統計算生成準確路徑、時間歷程和速度曲線

軌跡描述->軌跡生成-> 時間：位置+速度+加速度 ->數字計算機以某種速率計算軌跡點->路徑更新率60~200Hz

三次多項式和經過中間點的三次多項式

高階多項式

與拋物線擬合的線性函數

具有中間點的路徑與拋物線擬合的線性函數

笛卡爾路徑的幾何問題;
不可達的中間點
奇異點附近高關節速率
不同解下可達起點和終點
7 操作臂的機械設計
要求：自由度數目
工作空間
負載能力
速度
重復精度和定位精度
運動學構型
設計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
計算力矩法
李雅普諾夫——能判斷穩定性，但是不能分析瞬時響應和性能
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 機器人語言和編程系統
示教
動作級機器人編程語言
任務級編程語言
內部世界模型和外部實際環境的關系
12 離線編程系統
離線編程系統(OLP)是一種以計算機圖形學為依托的機器人編程語言，他可使機器人程序的開發能在不用訪問機器人本身的情況下進行
核心問題：
用戶接口
三維建模
運動仿真
路徑規劃仿真
動力學仿真
多過程仿真
傳感器仿真
翻譯成目標系統語言
工作單元標定

總結

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內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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