长春网站建设服务:易尔通Q479185700惠的建站服务怎么样?
摘要:网站建设易尔通,长春网站建设q479185700惠,网络营销的核心工作是,电子商城建设实例8:机器人的空间描述和变换仿真 实验目的 通过刚体与刚体的平动、转动基础知识的学习,熟悉位
网站建设易尔通,长春网站建设q479185700惠,网络营销的核心工作是,电子商城建设实例8#xff1a;机器人的空间描述和变换仿真
实验目的
通过刚体与刚体的平动、转动基础知识的学习#xff0c;熟悉位姿的描述通过Python编程实践#xff0c;可视化学习坐标系的变换#xff0c;熟悉空间变换
实验要求
通过python编程#xff0c;输入一指定向量和对应的…实例8机器人的空间描述和变换仿真
实验目的
通过刚体与刚体的平动、转动基础知识的学习熟悉位姿的描述通过Python编程实践可视化学习坐标系的变换熟悉空间变换
实验要求
通过python编程输入一指定向量和对应的绕行角度使之在参考坐标系内绕x、y、z轴旋转指定角度并依次按红、橙、绿、蓝绘制出原向量和绕x、y、z轴旋转后的向量
实验知识
1.实例介绍
在这个实例中我们将学习机器人运动学的基础-空间的描述与变换。 空间的描述与变换将定性定量地解释四足机器狗上零件的基本运动四足机器狗mini pupper上有12个舵机每个舵机都有自己的空间位置和运动为了表达舵机等零件的本身的位置和姿态我们需要定义坐标系并给出表示的规则这些位置和姿态的描述将作为表达线速度、角速度、力和力矩的基础。
为了描述空间中物体的位置和姿态一般可以在物体上设置一个坐标系称为物体坐标系在参考坐标系中描述通过位置和姿态来描述这个物体坐标系。任一的坐标系也可以作为另一个坐标系的参考坐标系这就涉及到了坐标系和坐标系之间的位置和姿态的变换称之为位姿变换。因此要了解mini pupper的运动需要研究同一物体在不同坐标系中的位置和姿态的描述方法以及量化计算位置和姿态的数学方法。
图片1 相对于坐标系的矢量p21
2.什么是刚体
为了简化机器人模型我们将四足机器狗mini pupper上的各关节零件视作刚体rigid body刚体是在运动中和受到力的作用后形状和大小不变而且内部各点的相对位置不变的物体。
2.怎样描述刚体的位姿
位置描述
为了描述mini pupper上的零件在空间中的位置position在数学中我们通常用三个正交的带有箭头的单位矢量来描述一个三维坐标系在这里称为世界坐标系世界坐标系AAA中的点AP^{A}PAP可以用一个3×13\times13×1的位置矢量来表达这个矢量可被认为是空间中的一个位置。对于任何一个正交坐标系NNN都可以有NP^{N}PNP这样一个位置矢量来描述点PPP相对于坐标系NNN的位置关系。 AP[pxpypz]^AP \left[ \begin{matrix} p_x\\ p_y\\ p_z \end{matrix} \right] APpxpypz AP^APAPP点相对于坐标系AAA的位置矢量 pxp_xpx P向量相对于坐标系AAA的xxx轴方向的分量
姿态描述
mini pupper上的零件刚体除了需要表示位置通常还需要描述它的姿态attitude为了描述这个姿态我们将在物体上固定一个坐标系并且给出这个坐标系相对参考坐标系的描述。 也就是说我们用一个固定在物体上的坐标系来描述这个物体的姿态而这个坐标系的描述可以利用相对参考系的三个主轴单位矢量来描述。 用XB^\hat{X_B}XB^ 、YB^\hat{Y_B}YB^ 、ZB^\hat{Z_B}ZB^ 来表示坐标系BBB主轴方向的单位矢量如果用坐标系AAA来作为参考系则写作AXB^\hat{^AX_B}AXB^ 、AYB^\hat{^AY_B}AYB^ 、AZB^\hat{^AZ_B}AZB^ 按前述顺序组成3×13 \times13×1的矩阵这个矩阵被称为旋转矩阵。
