前向运动论涉及根据联合参数计算机器人末端效应器的位置和方向。 对于复杂的机器人机制,这些方程式的产生需要系统的方法来处理多个关节和链接。

了解机器人的结构

首先分析机器人的配置,包括关节的数量,关节类型(转动或棱镜),以及连接连接。创建详细的图表有助于视觉地看到动脉链,并识别计算所需的参数。

指定坐标框架

使用 Denavit- Hartenberg (D- H) 常规来指定每个链接的坐标框架。 定义每个连接的链接长度、 链接扭矩、 链接偏移和联合角度等参数。 一致的框架指派简化了导出过程 。

衍生变换矩阵

使用 D- H 参数计算每个关节的单个变换矩阵。这些矩阵代表了每个链接相对于上一个链接的位置和方向。按顺序乘以矩阵,以获得从基到末端效应器的整体变换。

组合和简化方程式

将单个变换矩阵乘以得出前向动因子方程。简化后产生的表达式,将联合变量与最终效应器的位置和方向明确联系起来。