UnityVR--机械臂场景6-三自由度逆向解算1

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了UnityVR--机械臂场景6-三自由度逆向解算1。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

本文我们要做的是:给机器人一个末端坐标,使机器人自动调整姿态。为了使问题简单易懂,我们先以2自由度(XY平面中)的机器人为例,如下图为2自由度机器人的连杆机构模型。

UnityVR--机械臂场景6-三自由度逆向解算1

 其中P为末端点即手爪的位置,坐标为(x,y);L1、L2分别为两个手臂的长度,θ1、θ2分别为两个手臂的偏转角度。从几何学的观点来处理这个手爪位置(P)与偏转角度(θ1、θ2)的关系称为运动学(Kinematics)。

已知机器人的偏转角度(θ1、θ2),求其手爪位置P(x,y)的运动学问题称为正运动学(Direct Kinematics)

给定手爪末端位置P(x,y),求出机器人的两个手臂的偏转角度(θ1、θ2)的运动学问题称为逆运动学(Inverse Kinematics)。

在之后的工程场景中,我们需要解决的问题是让机器人从传送带上抓取物体,物体的位置就是手爪最终位置P,因此,以下使用逆运动学方法更容易理解。

1. 二自由度机器人的逆运动学解法:

假设机械臂最初的姿态:与X轴重合

已知:x,y,L1,L2;求θ1、θ2

解:根据勾股定理得到:UnityVR--机械臂场景6-三自由度逆向解算1

所以得到UnityVR--机械臂场景6-三自由度逆向解算1

根据三角公式得到过渡角度θT:UnityVR--机械臂场景6-三自由度逆向解算1  得到:UnityVR--机械臂场景6-三自由度逆向解算1

 根据余弦定理:UnityVR--机械臂场景6-三自由度逆向解算1

得到:UnityVR--机械臂场景6-三自由度逆向解算1   得到:UnityVR--机械臂场景6-三自由度逆向解算1

 同理,θ2也使用余弦定理可得:

 UnityVR--机械臂场景6-三自由度逆向解算1

求出:UnityVR--机械臂场景6-三自由度逆向解算1

 这样就得到了偏转角度θ1和θ2.

 2.三自由度机器人的逆运动学解法:如果给机器人增加一个自由度,让它在三维空间中运动。那么我们可以看作将机器人整体偏转了一个角度θ3,在这个角度上建立一个辅助平面,这样就能看作机器人在这个辅助平面上的运动,又回到了二自由度的解算方法。所以,我们只要增加计算θ3角度,其他与二自由度解算方式相同。

UnityVR--机械臂场景6-三自由度逆向解算1

 假设机械臂最初的姿态:与X轴重合,已知:x,y,z,L1,L2;求θ1、θ2、θ3,解析如下图:

UnityVR--机械臂场景6-三自由度逆向解算1

解:根据上图,可得 UnityVR--机械臂场景6-三自由度逆向解算1UnityVR--机械臂场景6-三自由度逆向解算1

 那么 UnityVR--机械臂场景6-三自由度逆向解算1   所以 UnityVR--机械臂场景6-三自由度逆向解算1  或者arctan(x,z)

 然后仿照二自由度机器人的方法,计算偏转平面上的θT、θ1和θ2:

UnityVR--机械臂场景6-三自由度逆向解算1

 UnityVR--机械臂场景6-三自由度逆向解算1  得到 UnityVR--机械臂场景6-三自由度逆向解算1

 UnityVR--机械臂场景6-三自由度逆向解算1  得到 UnityVR--机械臂场景6-三自由度逆向解算1

 求出UnityVR--机械臂场景6-三自由度逆向解算1

 得到θT、θ1和θ2角度后,下面我们在Unity中使用脚本来实现。

本文中的方法,参照了grbl控制3轴机械臂 原理 实现 (二) 之3D机械臂模拟及实现_ourkix的博客

加入自己的瞎琢磨,比较粗陋。且由于数学模型与实际模型的坐标差异,在实际程序中还需要有象限的变化,希望以后有空再改进。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-462457.html

到了这里,关于UnityVR--机械臂场景6-三自由度逆向解算1的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处: 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请点击违法举报进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • 基于LabVIEW上位机以PWM控制16路舵机六自由度机械臂运动

    目录 一、功能设计 二、硬件分析 2.1 所需材料 2.2 串口通信协议 三、程序设计 四、VI实现结果 4.1 子vi字符串换算功能 4.2 软硬件联调验证 五、分析与总结           学校对于LabVIEW的学习进行的一次课程设计,设计内容主要是通过LabVIEW的VISA串口通信部分做出相对应的课题

    2024年02月04日
    浏览(58)
  • 六自由度机器人(机械臂)运动学建模及运动规划系列(四)——轨迹规划

    对机器人进行轨迹规划的主要任务是,根据机器人的工作环境和工作任务要求,求得一系列机器人末端位姿变换的时间序列,使得机器人末端可以正确地从初始姿态沿着期望的轨迹运动到终止位姿,完成工作任务,。对于六自由度的机器人来说,轨迹规划要解决的关键问题是

    2024年02月03日
    浏览(67)
  • 78、基于STM32单片机学习型搬运机器人四自由度机械臂机械手遥感控制设计

    毕设帮助、开题指导、技术解答(有偿)见文末。 目录 摘要 一、硬件方案 二、设计功能 三、实物图 四、原理图 五、PCB图  六、程序源码 七、资料包括  在当今大规模制造业中,企业为提高生产效率,保障产品质量,普遍重视生产过程的自动化程度,工业机器人作为自动

    2024年02月09日
    浏览(52)
  • 机械臂仿真:使用matlab机器人工具箱与标准DH法,实现6自由度机械臂的仿真运动

    在了解了如何描述末端执行器的位姿之后,接下来我们就可以实现对机械臂的数学建模。建模的工具有很多种,本文介绍一种基于 标准DH参数法 与Matlab的Robotics Toolbox - Peter Corke库来实现此过程,并尝试实现6自由度机器人的仿真运动。 强烈推荐b站教学视频MATLAB机器人工具箱

    2024年04月13日
    浏览(60)
  • 88、基于STM32单片机学习型搬运机器人四自由度机械臂机械手遥感控制设计(程序+原理图+PCB源文件+参考论文+硬件设计资料+元器件清单等)

    单片机主芯片选择方案 方案一:AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压,高性能CMOS型8位单片机,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器(CPU)和Flash存储单元,功能强大。其片内的4K程序存储器是FLASH工艺的,这种单

    2024年02月13日
    浏览(62)
  • 关于矩阵的自由度DOF的理解

    自由度,英语名Degrees of freedom,简写DOF。在学习SLAM的过程中多次看到自由度的概念,网上看有关于自由度的解释都过于抽象难以理解。先给出 自由度比较好理解的定义 : 自由度是n个变量在某个(些)约束下,能够自由变化的最多变量个数m为该约束下的自由度 自由度是用约

    2023年04月16日
    浏览(50)
  • 【自动驾驶】二自由度车辆动力学模型

    车辆数学模型 车辆模型-动力学模型(Dynamics Model) 我们作如下假设: 车辆所受的空气的力只会对车身坐标系x轴方向上的运动有影响,y轴方向和沿着z轴的旋转不会受到空气力的影响; 车辆运行在二维平面中,也就是z轴无速度。 车辆轮胎力运行在线性区间。 在运动学模型中,

    2023年04月12日
    浏览(56)
  • matlab 汽车动力学操控稳定性三自由度

    1、内容简介 略 34可以交流、咨询、答疑 2、内容说明 •1、汽车车速不变 。 •2、不考虑切向力对轮胎特性的影响。  •3、侧向加速度不大于0.3-0.4g 。 •4、前轮转角不大,不考虑前轮左右的区别。  •5、不考虑非悬架质量的倾角。 •6、不考虑空气动力作用。 •7、侧倾

    2024年01月18日
    浏览(39)
  • 基于STM32的自由度云台运动姿态控制系统

    目录 设计报告撰写内容 2 一、设计要求 2 1、掌握 MEMS 传感器 MPU6050 的应用方法; 2 3、二自由度云台运动姿态控制系统设计。 2 二、设计方案(要求给出详细的设计思路及其必要的论证) 2 1、硬件设计 3 1)电源系统 3 2)数字控制器 4 3)角度测量传感器 4 4)执行机构 5 5)系

    2024年02月15日
    浏览(50)
  • 平面三自由度机器人动力学建模与仿真

    网上二自由度机器臂动力学分析有很多,三自由度比较少,碰巧本科课设需要完成相关项目,分享一些经验供参考。 实际的三连杆机器臂的结构相对较复杂,很难进行精确地描述,因此,在本文中利用简化的数学模型进行讨论。简化条件如下: 假设机器臂是刚性结构,不考

    2024年02月04日
    浏览(54)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包,优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包