一、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)的重要性

熟悉機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)是機(jī)器人工程最早和最重要的原則之一。當(dāng)對(duì)機(jī)械及其運(yùn)動(dòng)學(xué)有深入了解時(shí)，才能更好地理解機(jī)器人的工作原理和行為，為進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和實(shí)踐打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

二、牢記的五個(gè)步驟

1.繪制圖表

作為機(jī)器人工程師學(xué)生，可能會(huì)急于接觸計(jì)算機(jī)，但專家工程師們建議先繪制機(jī)器人圖表。即使是標(biāo)準(zhǔn)的 6R 機(jī)器人，繪制圖表也能為后續(xù)的工作提供清晰的輪廓。通過(guò)繪制圖表，可以直觀地了解機(jī)器人的結(jié)構(gòu)和各個(gè)部件的位置關(guān)系。

2.連接軸

采用 DH 方法，將所有可移動(dòng)軸連接在一起，以了解機(jī)器人的移動(dòng)性。具體而言：

Z 軸位于旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)上，即旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)。

X 軸應(yīng)位于共同法線上，它是最短的正交線。

Y 軸在計(jì)算 Z 和 X 軸后，必須符合右手定則。

3.右手定則

右手定則是物理學(xué)中的助記符，可用來(lái)記住拇指 = z 軸、食指 = x 軸、中指 = y 軸的方向。在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)中，右手定則有助于準(zhǔn)確確定坐標(biāo)軸的方向，確保計(jì)算的準(zhǔn)確性。

4.計(jì)算 DH 參數(shù)

將參數(shù)輸入機(jī)器人模擬器，然后開始專門的分析。關(guān)節(jié)被分解為四個(gè)關(guān)節(jié)，并在 “共同法線” 最短正交線(即 x 軸)處相交。此時(shí)，需要計(jì)算距離、角度、拐角處的角度以及共同法線的長(zhǎng)度。這些參數(shù)對(duì)于準(zhǔn)確描述機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)至關(guān)重要。

5.組合參數(shù)

完成所有計(jì)算和參數(shù)后，就可以合并所有參數(shù)并創(chuàng)建機(jī)器人了。通過(guò)將各個(gè)參數(shù)組合起來(lái)，可以構(gòu)建出完整的機(jī)器人模型，進(jìn)一步分析和研究機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)特性。

在法爾茅斯大學(xué)學(xué)院的機(jī)器學(xué)習(xí)課程中，掌握機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)是非常重要的。通過(guò)牢記這五個(gè)步驟，學(xué)生們可以更好地理解和應(yīng)用機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)，為未來(lái)的機(jī)器人工程實(shí)踐做好準(zhǔn)備。如果在學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到困難，也可以尋求專業(yè)的輔導(dǎo)，如海馬課堂等機(jī)構(gòu)，它們可以為學(xué)生提供有針對(duì)性的指導(dǎo)和幫助，確保學(xué)生在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)的學(xué)習(xí)中取得良好的成績(jī)。

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