正/逆运动学对比

求解
求解目标


Reachable workspace 与 Dexterous workspace

Subspace

解的数目

多重解

解的选择

求解方法

栗子一
x,y,fai已知,求解theta(1,2,3)的具体数值

几何法
余弦定理定义:对于任意三角形ABC,设其三个内角分别为A、B、C,对边分别为a、b、c,则有:c² = a² + b² - 2ab·cosC。同理,也可以得到其他两边的类似公式。 公式变形:余弦定理可以转化为求解三角形的角度,如cosC = (a² + b² - c²) / (2ab)。

得出两组解,这里求theta3的fai为自行定义的 角度
量化计算
角度:顺时针负,逆时针正
atan2(y,x) : 返回点 (x, y) 的反正切值,以弧度为单位。返回值的范围是 [-π, π]。 1弧度 = 57.295779513度 1度 ≈ 0.0174533弧度 角度转换为弧度公式:弧度 = 角度 × (π ÷ 180) 弧度转换为角度公式:角度 = 弧度 × (180 ÷ π)

另一组解:选(B)

代数解
C123 = cos(t1+t2+t3),sin同理
用到了三角函数和差公式:sin(t1+t2), cos(t1+t2),展开后再运算得到如下结果



利用Atan2(k1,k2)引入一个γ角度,经过和差化积公式,得到γ与待求角度的关系,最后移项处理得到具体的角度θ
三角函数编程式求解(辅助角公式)
除了上述变换代数方法,还可以用万能公式

六自由度手臂逆解流程

六轴机械臂变换矩阵、原点相对变量与DH表的关系,求具体角度的流程
角度变量分离计算




欧拉转角vsDH转角


坐标系

任务:物件取放

步骤一

步骤二


步骤三

r=x^2 + y^2 + z^2 = ||P||^2、 0P6 org = 0P4 org,可以从 06T中得到P,则r,z已知

步骤四

总结
参考以下文章
http://t.csdnimg.cn/VNOmz