文章目录
- 串联和并联机器人对比
- delta机器人
- 逆运动学
- 正运动学
- 微分运动学
- 工作空间
串联和并联机器人对比
串联机器人和并联机器人各有优缺点。
串联机器人
- 优点
- 工作空间大；
- 可实现的姿态多；
- 缺点
- 能量效率低，加速性差；
- 末端负载小；
- 由于误差累积和材料形变，精度差；
并联机器人
- 优点
- 由于可动平台轻，可以实现高速度、高加速度和高的能量效率；
- 连杆不受弯曲力矩，刚度高，精度高；
- 输出能力强；
- 缺点
- 工作空间小；
- 不易校准；
delta机器人
delta并联机器人有三个自由度，常常在教学过程中作为操作杆使用，本篇博文对delta并联机器人的运动学进行分析。
这里建模的对象是：the ABB FlexPicker IRB 360-1/1600。
逆运动学
delta机器人的逆运动学比较简单，就是根据末端位置反算出关节位置，但是在实际使用过程中，当delta机器人作为操作杆使用时，逆运动学将没有那么重要，或者说逆运动学可以作为正运动学计算精度验证的工具。
如下图所示是delta机器人根据末端轨迹运动的仿真效果。
关节位置如下如：
末端位置轨迹如下：
正运动学
delta机器人的正运动学相对逆运动学比较复杂，如果方式选择不当会出现奇异的问题难以解决，这里推荐使用几何法直接根据关节角度解算出末端的位置。
下图是根据第一章逆运动学求出的关节位置作为输入量，计算出末端运动的轨迹。可以看出轨迹相同。
更精确的可以比较正逆运动学之间的误差，可见误差在10e-13。
微分运动学
微分运动学就是根据关节速度求出笛卡尔速度。
这里仍然使用逆运动学的结果进行验证。
首先差分出逆运动学生成轨迹所使用的关节速度,如下图所示：
经过雅可比矩阵求出对应时刻的末端速度，如下图，*线(ref)是参考值。
可以看出雅可比矩阵正确，微分运动学正确。
工作空间
基于正运动学的考虑关节限位的工作空间如下图。
