机器人动力学(也可能是多刚体动力学):若基座本身也在运动,怎样求末端速度

【机器人动力学(也可能是多刚体动力学):若基座本身也在运动,怎样求末端速度】 机器人基座可分为两种类型:fixed base(固定基座)和floating base(浮动基座);楼主关注的应该是第二种。
相信固定基座的机器人,楼主求运动学方面的问题已经掌握了,通过各连杆间的转换矩阵,可以随心所欲地求取各处位置速度等。
而对于浮动基座式机器人,楼主只需在固定式运动学方程中,再乘上一个世界坐标系到基座坐标系的转换矩阵即可。

■网友
理论力学的知识,把基座当成动系,绝对速度 = 牵连速度 + 相对速度。机器人动力学(也可能是多刚体动力学):若基座本身也在运动,怎样求末端速度

■网友
会运动的就不是基座了,比如6自由度机械臂,有6个连杆变换矩阵。加上基座的运动,就再加一个连杆变换矩阵。也就是添加了一个特殊的关节,这个关节不仅可以旋转还可以平移。求速度雅可比矩阵的方法一样。再说的简单点,可以把六自由度机械臂看成,一个可以旋转的基座+5自由度机械臂
■网友
这个问题其实比较简单,机械系统是否与大地(惯性系)连接对于动力学建模而言没有本质性的差别,也就是依然可以用同一套理论对系统进行建模。
通常与大地连接的系统称为有根系统,不与大地连接的称为无根系统。不论是有根系统还是无根系统,通常都会默认大地为惯性系视为0号物体,有根系统与大地间存在少于6个的相对自由度,而无根系统可以看做系统与大地间有6个相对自由度。对于拉格朗日力学来说,不论是哪种系统,只要取与系统自由度个数相同的广义坐标就可以进行建模。无根系统与大地间的广义坐标是与机器人关节间的坐标不一样的,但是在刚体动力学中却是非常基础的内容,平动取3个空间位置即可,转动可以取欧拉角、欧拉参数等等。
对于无根系统而言,基座(也就是1号物体)的选取也是有一定法则的,链式系统很简单,树形系统就比较麻烦了,一般选最重的物体或者运动幅度最小的物体比较合适。

■网友
可以利用相对运动的规则来求解。利用雅可比矩阵求得末端相对于基座的速度,然后再用相对运动来求末端相对于惯性系的速度:末端速度=基座相对于惯性系的速度+末端相对于基座的速度。
■网友
基座是一种称号,是base翻译过来的,因为是固定的才称作base。


    推荐阅读