机械臂DH法和SDH法建模学习

D-H法机械臂建模
D-H建模方法是由D和H两个人提出的,是用于机器人运动学上的建模方法,该方法是在每个连杆上建立一个坐标系,通过齐次变换来实现两个连杆上的坐标变换。
通过依次的变换最终可以推导处末端执行器相对于基坐标系的位姿,从而建立机器人的运动学方程,该方法通常叫标准的DH建模方法。

标准D-H法(SDH)把坐标系建立在机械臂连杆末端,修正D-H法把坐标系建立在连杆首段。
标准D-H法,参数下标均为i:
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连杆角度θi:Xi-1到Xi沿Zi-1的转角。
连杆偏距di: Xi-1到Xi沿Zi-1的距离。
连杆长度ai:Zi-1到Zi沿Xi-1的距离。
连杆转角αi:Zi-1到Zi沿Xi的转角。

转动的顺序有所不同

坐标系i在坐标系i-1中的描述,即变换矩阵。
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改进D-H法,参数分别为αi-1,ai-1,di,θi:
机械臂DH法和SDH法建模学习_第3张图片
连杆转角αi-1:以Xi-1的方向看,Zi-1到Zi间的夹角。
连杆长度ai-1:沿Xi-1的方向,Zi-1到Zi间的距离。
连杆角度θi:以Zi方向看,Xi-1到Xi的夹角,逆正顺负。
连杆偏距di: 沿着Zi方向 Xi-1到Xi间的距离。

坐标系i在坐标系i-1中的描述,即变换矩阵。
(精准的量化表达)
机械臂DH法和SDH法建模学习_第4张图片
总的变换矩阵:
在这里插入图片描述
串联连续连乘

机械臂采用修正D-H法建系如下:
机械臂末端执行器位姿:在这里插入图片描述
例子:
SDH:标准DH法
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改进DH法:
机械臂DH法和SDH法建模学习_第7张图片机械臂DH法和SDH法建模学习_第8张图片
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MATLAB实现建模:
利用matlab机器人工具箱 建模
机械臂DH法和SDH法建模学习_第10张图片机械臂DH法和SDH法建模学习_第11张图片
标准的DH法建模:
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