机器人坐标系建立的D-H方法是由Denauit和Hertenbery于1956年提出,它严格定义了每个坐标系的坐标轴,并定义了连杆长度ai、连杆距离di、连杆扭脚αi及连杆夹角θi。其中,对于转动关节,θi是关节变量,其他三个参数固定不变,对于移动关节,di是关节变量,其他三个参数固定不变。
Stanford机器人模型已经确定,因此不需要再对其建模,根据给定的机器人模型,机器人关节1、关节2、关节4、关节5、关节6为旋转关节,其变量为连杆夹角θi,关节2、关节3、关节6为移动关节,其变量为连杆距离di ,机器人各连杆关节扭角及连杆长度为已知量。对Stanford机器人基于D-H方法建立坐标系,Zi轴沿关节i+1的轴,令Xi轴与机座坐标系X0轴平行,按照右手定则确定y轴方向,建系结果如图1所示,杆件参数如表1所示。
表1 Standford机器人杆件参数
连杆 |
转角θ |
扭角α |
杆长a |
距离d |
Cosα |
Sinα |
1 |
θ1 |
-90° |
0 |
0 |
0 |
-1 |
2 |
θ2 |
90° |
0 |
d2 |
0 |
1 |
3 |
0 |
0 |
0 |
d3 |
1 |
0 |
4 |
θ4 |
-90° |
0 |
0 |
0 |
-1 |
5 |
θ5 |
90° |
0 |
0 |
0 |
1 |
6 |
θ6 |
0 |
0 |
d6 |
1 |
0 |