改进DH参数之IRB1200

本文详细介绍了建立机器人连杆坐标系的步骤,包括确定关节轴、找到交点、规定轴向等,并以IRB1200为例展示了DH参数的改进过程。通过MATLAB代码进行仿真,展示机器人初始状态并提供交互式调试角度的功能。

建立连杆坐标系的步骤

  1. 找出各个关节轴,画出轴线延长线(一定要延长,如IRB1200的轴1和轴4)
  2. 轴i和轴i+1的交点(或公垂线与轴i的交点)作为连杆坐标系{i}的原点
  3. 规定Zi轴方向
  4. 规定Xi轴方向,一般沿公垂线方向
  5. 确定Yi轴方向

改进DH参数

在这里插入图片描述
αi-1 沿Xi-1轴,从Zi-1旋转到Zi的角度

ai-1 沿Xi-1轴,从Zi-1移动到Zi的距离

di 沿Zi轴,从Xi-1移动到Xi的距离

θi 沿Zi轴,从Xi-1旋转到Xi的角度

以IRB1200为例

在这里插入图片描述

注意轴1上移与轴2原点重合,轴4右移与轴5原点重合

iαi-1ai-1diθi
100399.1θ
2-90°00θ
304480θ
4-90°42451θ
590°00θ
6-90°082θ

matlab仿真

%定义连杆
%        theta  d  a  alpha
L1 = Link([0    399  0  0],'modified');
L2 = Link([0    0 0   -pi/2],'modified');
L3 = Link([0    0 448   0],'modified');
L4 = Link([0    451  42   -pi/2],'modified');
L5 = Link([0    0 0  pi/2],'modified');
L6 = Link([0    82 0  -pi/2],'modified');
%连接连杆
dobot = SerialLink([L1 L2 L3 L4 L5 L6],'name','Dobot');
figure;
dobot.plot([0 0 0 0 0 0]);%显示机器人初始状态
teach(dobot);% 调试角度

在这里插入图片描述

### IRB120 机器人 DH 参数表示法及其应用 #### DH 参数简介 Denavit-Hartenberg (DH) 参数是一种用于描述机器人连杆和关节之间几何关系的标准方法。这些参数通过定义四个基本变量(θ, d, a, α),能够简洁地表达每两个相邻坐标系之间的转换矩阵[^2]。 #### IRB120 的 DH 参数表示法 ABB IRB 120 是一款六轴工业机器人,其 DH 参数通常由制造商提供或者可以从 CAD 模型中提取。以下是该机器人的一种典型 DH 参数配置: | 关节 | θ_i | d_i | a_i | α_i | |------|-------------|-------------|-----------|----------| | J1 | θ_1 | 0 | 0 | π/2 | | J2 | θ_2 - π/2 | L1 | 0 | 0 | | J3 | θ_3 | 0 | L2 | 0 | | J4 | θ_4 | 0 | 0 | π/2 | | J5 | θ_5 | 0 | 0 | -π/2 | | J6 | θ_6 | 0 | 0 | 0 | 其中: - **L1 和 L2** 表示机械臂各部分的具体长度,具体数值可参考 ABB 官方技术手册。 - 上述表格中的值仅为一种常见形式,实际应用中可能会因不同版本的 IRB 120 而有所变化。 #### 应用实例:基于 DH 参数的正向运动学计算 以下是一个简单的 Python 实现,展示如何利用 DH 参数构建正向运动学模型并计算末端执行器的位置和姿态。 ```python import numpy as np def dh_transformation(theta, d, a, alpha): """生成单个 Denavit-Hartenberg 变换矩阵""" stheta = np.sin(theta) ctheta = np.cos(theta) sa = np.sin(alpha) ca = np.cos(alpha) T = np.array([ [ctheta, -sa * ctheta, ca * ctheta, a * ctheta], [stheta, -sa * stheta, ca * stheta, a * stheta], [0, ca, sa, d], [0, 0, 0, 1] ]) return T # 输入 DH 参数 dh_params = [ {'theta': 0, 'd': 0, 'a': 0, 'alpha': np.pi / 2}, {'theta': 0, 'd': 0.39, 'a': 0, 'alpha': 0}, {'theta': 0, 'd': 0, 'a': 0.135, 'alpha': 0}, {'theta': 0, 'd': 0, 'a': 0, 'alpha': np.pi / 2}, {'theta': 0, 'd': 0, 'a': 0, 'alpha': -np.pi / 2}, {'theta': 0, 'd': 0, 'a': 0, 'alpha': 0} ] # 计算总变换矩阵 T_total = np.eye(4) for param in dh_params: T_joint = dh_transformation(param['theta'], param['d'], param['a'], param['alpha']) T_total = np.dot(T_total, T_joint) print("末端执行器位置和姿态:\n", T_total[:3, :]) ``` 上述代码展示了如何逐级累乘各个关节的变换矩阵以获得最终的末端执行器位姿。 #### VREP 中的应用 如果需要在仿真环境中验证 DH 参数的有效性,可以借助 V-REP 提供的工具 `DH_extractor` 来自动提取已知机械臂的 DH 参数。此外,在使用 V-REP 进行动力学模拟时需要注意,某些情况下机械臂可能因为未启用 torque/force 控制而出现漂移现象[^3]。 ---
评论
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
红包 添加红包
表情包 插入表情
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值