0. 关于连杆连接的描述
0.0 连杆链中的中间件
相邻两个连杆之间会有一个公共的关节轴,沿着公共关节轴的方向的一个偏移距离可以用一个参数来描述,称之为连杆偏移
。在关节轴i
上的连杆偏移记为
用另一个参数描述两相邻连杆绕公共关节轴的夹角,称之为关节角
,这是一个在运动过程中的变量,记为:
0.1 连杆链中的首尾连杆
对于末端连杆,我们习惯将其参数设置为0
实际上,我们甚至可以不定义末端的连杆长度
和连杆转角
我们知道连杆0
是基座,那么如果连杆0
和连杆1
的连接——关节1
是转动关节,那么关节1
的关节角的零位可以随意选取,并且规定关节偏移为0,如果关节1
是移动关节,那么关节偏移的零位可以随意选取,并且规定关节角为0。
这样的规定可以使以后的计算得到简化。
0.2 连杆参数
综上所述,机器人的每个连杆都可以用四个运动学参数来描述,其中两个是用于描述连杆本身,其余两个是用于描述连杆之间的连接关系。通常,在四个参数中,对于旋转关节,只有关节角是变量,其余三个参数一经确定就不会再发生改变。对于移动关节,只有关节偏移是变量,其余三个参数一经确定就不会再发生改变。对于使用这种连杆参数描述机构运动关系的规则被称为D-H参数
。