Algorithm——逆解算三轴机械臂运动公式得到运动坐标

三轴机械臂

博主是在淘宝上买的这个机械臂,这个机械臂应该是6轴的,但是实际上只有3个轴是最核心的,是建立坐标系所需的轴,其余的顶端三个轴都是一些附加的机械爪控制轴,就不是核心机械臂运动的轴。所以只用3个轴便可以完成机械臂在三维坐标系中的运动,三个轴如图所示。

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三轴机械臂的控制原理及运动方程求解

因为直接上三轴立体坐标系会稍微有些复杂,所以先从垂直坐标系看,再加上一个轴就会简单很多。

垂直坐标系

在垂直坐标系中,机械臂实际只用到了轴1轴2,可以保证机械臂到达垂直平面内的点,所以我们先建立锤子坐标系,进行列写运动公式,进行求解。

建立坐标系

机械臂的顶部所到达的点(x2,y2)为我们所求的点,θ1θ2分别为机械臂轴2轴1对应舵机转动的角度。(x1,y1)为轴2对应的点的坐标,(△x2,△y2)为以(x1,y1)为原点的当前坐标。

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列写运动方程

根据坐标系列写运动方程:

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求解θ1θ2

真就列方程2分钟,解方程2小时。最终手算出表达式如图所示:

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所求的θ1θ2即为我们需要的舵机转动的角度。

三轴立体空间

只需直接加上Z轴即可实现到达空间中任意一点了~Z轴不需要进行解算,不影响机械臂垂直平面内的运动,只需控制舵机到达运动对应角度即可。

单片机控制

使用PYB的小伙伴可以参考我的博客,实现机械臂的运动~

Micropython——基于单片机的三轴机械臂的控制

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转载自blog.csdn.net/qq_45779334/article/details/109006176