哈尔滨工业大学机械课程机器人技术课程大作业.doc

机器人技术课程作业PUMA机器人如上图所示的PUMA机器人,要#现右图所示的运动,求解： 建立坐标系； 给出D-H参数表； 推导正运动学、逆运动学； 编程得出工作空间.解： 建立坐标系a、建立原始坐标系b、坐标系简化 给出D-H参数表a、PUMA机器人的杆件参数,b、D-H参数表关节运动范围190000-160o160o20-900-225o45o3-9000-45o 225o40-90-110 o 170 o509000-100 o 100 o60-900-266 o 266 o 推导正运动学、逆运动学a、正运动学推导由式可得：由,得机械手变换矩阵：b、逆运动学推导1>求用逆变换左乘方程两边：得三角代换,式中,得到的解2>求矩阵方程两端的元素1,4和2,4分别对应相等平方和为：其中解得：3>求在矩阵方程两边左乘逆变换.方程两边的元素1,4和3,4分别对应相等,得联立,得和和表达式的分母相等,且为正,于是根据解和的四种可能组合,可以得到相应的四种可能值,于是可得到的四种可能解:,式中取与相对应的值.4求令两边元素1,3和2,3分别对应相等,则可得只要,便可求出当时,机械手处于奇异形位.5求根据矩阵两边元素1,3和2,3分别对应相等,可得6求根据矩阵两边元素2,1和1,1分别对应相等,可得从而求得：编程得出工作空间a、已知条件可以将连杆6的原点做为机器人的动点,连杆6原点相对于坐标系0就是的、,已知：b、Matlab程序clc,clearlength2=431.8;length3=20.32;d2=149.09;d4=433.07;a=pi/180;for a1=-160*a:20*a:160*a for a2=-225*a:20*a:45*a a3=-45*a:20*a:225*a for k=1:length<a3> px<k>=cos<a1>*<length2*cos<a2>+length3*cos<a2+a3<k>>-d4*sin<a2+a3<k>>>-d2*sin<a1> py<k>=sin<a1>*<length2*cos<a2>+length3*cos<a2+a3<k>>-d4*sin<a2+a3<k>>>+d2*cos<a1> pz<k>=-a3<k>*sin<a2+a3<k>>-length2*sin<a2>-d4*cos<a2+a3<k>> end plot3<px,py,pz>,title<'机器人的工作空间'>,xlabel<'x mm'>,ylabel<'y mm'>,zlabel<'z mm'> hold on grid on endendc、机器人工作空间4 / 4