(机器人学导论--运动学)(五)机械臂轨迹规

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轨迹

  • 轨迹即是机械臂末端点或者某操作点的位置速度加速度的历程
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  • 理想轨迹
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Joint Space下的轨迹规划

  • 定义机械臂末端点相对于物体的初始位置、中间位置、最终位置的转移矩阵
  • 由转移矩阵通过IK得到每个Joint的θ
  • 将所有θ进行轨迹规划
  • FK验证结果
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三次多项式规划

  • 每两点之间用一个三次多项式表示
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  • 4个已知边界条件(两个点的速度和加速度为达到smooth的效果需要前后一致)
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以矩阵的方式运算

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如何选择速度和加速度

  • 速度
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  • 加速度需连续
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Example: A trajectory with one via point

  • 分别用两个多项式表达两段轨迹
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  • 已知条件:4个位置信息 起始点和终点的速度信息*2 中间点的前后速度和加速度两段轨迹要一致 * 2 = 8
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  • 代数求解
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  • 矩阵求解
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一般情况

  • N+1个轨迹点 4N个未知数
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  • 位置信息可建立2N个等式
  • 中间点的速度和加速度可以建立2(N-1)个等式
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  • 最后两个等式靠起始点和终点的速度和加速度建立
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Example: A RRR Manipulator

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笛卡尔坐标系下规划

  • 直接使用 xyθ规划
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关节坐标系下规划

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