机器人理论（4）逆向运动学：已知物体位置反推关轴角度

最新推荐文章于 2025-02-23 12:03:14 发布

aic1999

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分类专栏：学习制作机器人（机器人学）文章标签：机器人 AI 逆向运动学 IK 方法

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版权

本文介绍了机器人逆向运动学的概念，探讨了几何法、代数法和数值法求解关节角度的方法。通过实例详细阐述了如何从已知末端执行器的位置反推出机械臂关节的角度，特别强调了解析法在满足特定条件下的优势。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

引言

我们已经知道如何已知角度去推算机械臂末端的位置，那么如何由位置反推出机械臂到达需求位需要的角度呢？

逆向运动学

基本过程就是已知手臂末端点的位置{H}（机器手head）或者该坐标系相对于世界坐标系{W}的向量，求出关轴的角度 $\large \Theta$ 。根据题目题目难度，有时候可以直接求解出角度 $\large \Theta$ ，有时候需要借助 $\large _{H}^{W}\textrm{T}$ 矩阵算出角度 $\large \Theta$ 。

其中求解方法大致分为如下几种方法：解析法（几何法、代数法等）和数值法。

目录

Tips:从多个解中选择的方法

几何法

顾名思义，直接利用几何关系和定理求解即可。在这里直接引出经典的PUMA机械臂案例。

【举例】已知 $\large x$ 、 $\large y$ 、 $\large \varphi$ ，如何求 $\large \Theta _{1}$ 、 $\large \Theta _{2}$ 、 $\large \Theta _{3}$ 。( $\large x$ 、 $\large y$ 为坐标点、 $\large \varphi$ = $\large \Theta _{1}$ + $\large \Theta _{2}$ +

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