一文详解机器人标准D-H参数与改进型D-H参数

一文详解机器人标准D-H参数与改进型D-H参数

标准D-H参数(SDH)

关节角:绕轴,旋转到的角度;

偏置距离:沿轴,移动到的距离;

连杆长度:从轴,移动到的距离;

连杆扭角:绕轴,旋转到的角度;

文章来源地址https://uudwc.com/A/w1Ry/

1、坐标系的建立

对于连杆i - 1,首先将连杆i - 1的远端轴线(即关节轴i)作为轴,关节轴i - 1与i轴的公垂线作为轴,右手定则确定轴。

2、坐标变换顺序

轴绕轴旋转角度,沿轴移动,沿轴移动,轴绕轴旋转角度。

通过以上变换就可以将坐标系O(i - 1)转换到O(i)。

变换顺序可简写为:

其中和d可以调换顺序,因为都是相对于z轴在做变换;同理和a也可以调换顺序,因为都是箱规与x轴在做变换。

3、连杆变换矩阵

通过依次右乘四个运动矩阵就可得到变换矩阵:

文章来源:https://uudwc.com/A/w1Ry/

改进型D-H参数(MDH)

连杆长度:从轴,移动到的距离;

连杆扭角:绕轴,旋转到的角度;

关节角:绕轴,旋转到的角度;

偏置距离:沿轴,移动到的距离;

1、坐标系的建立

对于连杆i - 1,首先将连杆i - 1的近端轴线(即关节轴i)作为轴,关节轴i - 1与i轴的公垂线作为轴,右手定则确定轴。

2、坐标变换顺序

轴绕轴旋转角度,使轴与轴同向,沿 轴移动, 轴绕轴旋转角度,沿​​​​​​​轴移动。

通过以上变换就可以将坐标系O(i - 1)转换到O(i)。

变换顺序可简写为:

其中和a可以调换顺序,因为都是相对与x轴在做变换; 和d也可以调换顺序,因为都是相对于z轴在做变换。

3、连杆变换矩阵

通过依次右乘四个运动矩阵就可得到变换矩阵:

MDH和DH的变换顺序

1、在连续变换的条件下,任意平移的顺序可互换;

2、在连续变换条件下,同一轴的旋转和平移可互换。

两种方法的主要区别

改进DH法

标准DH法

坐标系在连杆

近端

远端

变换顺序

XZ

ZX

处理闭环结构

标准DH和改进型DH参数表的相互转换

标准DH

关节1

-pi/2

0

0

关节2

0

360

0

关节3

-pi/2

303

120

关节4

pi/2

0

115

关节5

-pi/2

0

0

关节6

0

0

0

​​​​​​​

改进DH

关节1

0

0

0

关节2

-pi/2

0

0

关节3

0

360

120

关节4

-pi/2

303

115

关节5

pi/2

0

0

关节6

-pi/2

0

0

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