概述

背景 Background

• 驱动工业机器人市场增长最重要的因素：机器人效率增高 & 人工成本上升

操作臂的力学与控制

位置与姿态的描述

• 为描述空间物体的位置和姿态，一般通过在物体上设置一个坐标系（或称位姿），然后根据某一参考坐标系中描述该位姿的位置和姿态

• 任一位姿都可以作为研究物体位置和姿态的参考坐标系

操作臂正运动学

运动学

• 研究物体的运动，而不考虑引起这种运动的力
• 具体而言：研究物体位置、速度、加速度和位置变量对于时间或者其他变量的高阶微分，（全部几何和时间特性）

操作臂的构成

• 几乎所有操作臂都是由刚性连杆组成的，相邻连杆间由关节连接起来，允许相对转动。
• 关节处通常装有位置传感器，允许测量相邻杆件的相对位置。
  • 转动关节：测量关节角
  • 滑动（移动）关节：测量关节偏移量
• 操作臂自由度：操作臂中具有独立位置变量的数目

如在四杆机构中只有一个自由度（尽管有三个可以运动的杆件）

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