8、机器人运动学：典型结构、空间与校准解析

机器人运动学：典型结构、空间与校准解析

1. 典型机械臂结构运动学

在机器人领域，不同类型的机械臂具有各自独特的运动学特性。下面主要介绍DLR机械臂和类人型机械臂的运动学相关内容。

1.1 DLR机械臂

DLR机械臂具有七个自由度，本质上是冗余的，其外部三个关节（腕部）有两种可能的配置。

• DH参数 ：DLR机械臂的DH参数如下表所示：
  | Link | (a_i) | (\alpha_i) | (d_i) | (\vartheta_i) |
  | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
  | 1 | 0 | (\pi/2) | 0 | (\vartheta_1) |
  | 2 | 0 | (\pi/2) | 0 | (\vartheta_2) |
  | 3 | 0 | (\pi/2) | (d_3) | (\vartheta_3) |
  | 4 | 0 | (\pi/2) | 0 | (\vartheta_4) |
  | 5 | 0 | (\pi/2) | (d_5) | (\vartheta_5) |
  | 6 | 0 | (\pi/2) | 0 | (\vartheta_6) |
  | 7 | 0 | 0 | (d_7) | (\vartheta_7) |

• 齐次变换矩阵 ：

  • 当(\alpha_i = \pi/2)（(i = 1, \ldots, 6)）时，通用齐次变换矩阵