工业机器人机构学

[例13-1] 图13.11为单臂操作机械手，手臂相对于机身拥有一个转动自由度，手腕相对于手臂拥有一个转动自由度。已知手腕上的坐标系oxyz相对于机身坐标系OXYZ的位姿矩阵SW为

SW中前三行前三列的元素表示手腕坐标系的姿态，[2,6,2]T表示手腕坐标系原点的位置。 (1)若手臂相对于机身坐标系OXYZ的Z轴转动＋90o，则坐标系oxyz转到坐标系o1x1y1z1。

(2) 若手臂相对于机身不动，手腕上的坐标系oxyz相对于手臂上的z轴转动＋90，则坐标系oxyz转到坐标系o2x2y2z2。试写出以上两种转动的矩阵SW1、SW2。 解：

坐标系O1x1y1z1在固定坐标系OXYZ的位姿矩阵SW1为

O2x2y2z2坐标系在固定坐标系OXYZ的位姿矩阵SW2为

13.4 工业机器人的运动学基础

工业机器人是由若干个关节所联系起来的一种开链，其一端固结在机座上，另一端安装有末端操作器。确定工业机器人末端操作器安装轴线的方位，确定末端操作器的位姿与位移，确定工业机器人的操作对象，即目标物体的位姿与位移，构成了工业机器人运动学基础应该研究的一部分工作。

13.4.1 目标物体的空间转动矩阵

一个通过坐标原点的矢量V1绕通过坐标原点的单位矢量u转动φ角到达V2，要求确定V2的位姿。为了确定矢量V1绕通过坐标原点的单位矢量u转动φ角到达V2的位姿，将它作如下转动。