机器人学笔记之——操作臂运动学：驱动器空间、关节空间和笛卡尔空间

0. 驱动器空间、关节空间和笛卡尔空间

0.0 关节空间

对于一个具有n个自由度的的操作臂来说，它的所有连杆位置可由一组n个关节变量来确定。这样的一组变量通常被称为n x 1的关节矢量。所有关节矢量组成的空间称为关节空间。

0.1 笛卡尔空间

当位置是在空间相互正交的轴上的测量，且姿态是按照空间描述章节中任一一种规定测量的时候，我们称这个空间为笛卡尔空间，有时也称为任务空间或者操作空间。简单地理解成在空间直角坐标系。

0.2 驱动器空间

到目前为止我们一直假设每个运动关节都是由某种驱动器直接驱动的，然而对于许多机器人来说并非如此，比如利用两个驱动器以差分驱动方式来驱动一个关节，或者使用四连杆机构来驱动关节，这时就需要考虑驱动器的细节，由于测量操作臂的传感器常常安装在驱动器上，因此当我们在使用驱动器时就需要把关节矢量转换到驱动器矢量，驱动器矢量组成的空间就称为驱动空间。

0.3 相互转换

驱动器空间、关节空间和笛卡尔空间是可以相互转换的，其中涉及到相互之间的映射和逆映射。