# Python 机械臂运动学入门
机械臂是一种在工业、医学和服务领域被广泛使用的自动化设备。它模仿人类的手臂，通过联动的关节，实现各种复杂的运动。而运动学则是研究物体运动的学科，涉及到位置、速度和加速度等概念。本文将介绍如何使用 Python 来进行机械臂的运动学分析，并提供代码示例，以帮助读者理解这一领域的基本原理。
## 1. 运动学的基础知识
在进行机械臂运动学分析之前，我们需要了解
机械臂的运动学是研究机械臂各连杆坐标系之间的运动关系，是对机械臂进行运动控制的基础。通过D-H 表示法建立机械臂的运动学数学模型，求得机械臂末端的运动学方程，利用指数积进行实验验证，使用 Matlab Robotics Toolbox 对该机械臂进行运动学仿真建模，并进行实例仿真。通过仿真结果，分析机械臂的运动情况，验证运动学算法的正确性。并采用蒙特卡洛法在 Matlab 环境中求出机械臂的工作空
转载
2023-12-09 16:02:45
196阅读
#简介 机器人——非生物 3D →→ 方向 ⭐机器人领域的核心——机械手臂 情景结合实际情况去分析： ①东西在这里，如何描述？ ⭐ →→六个自由度 ②手臂的顺逆运动学 顺运动学——驱动 大脑控制肌肉伸长不同长度来控制手臂到达不同位置； 首先知道各个关节肌肉的状态，从而来知道末端手的状态，姿态。 逆运动学— 先知道末端首部的姿态及所能达到的要求，逆推肌肉和各关节的要求。——常见 包括数值解法、几何解
转载
2024-01-13 13:54:01
122阅读
绪 论：机器人库的安装：第二章：位置与姿态描述：运动学是力学的一个分支，他在不考虑外力和质量的前提下研究一个物体。机械臂是由一组成为连杆的刚体组成的，连杆之间由关节连接。分析机械臂运动学的第一步是根据机械臂的构造建立连杆坐标系，连杆坐标系最常用的方法就是D-H法。D-H法详细请参考首先根据下图确定每个关节坐标系的方向，对于转动关节，zi-1轴在转轴上，xi-1轴在z-1i轴
转载
2024-01-04 10:13:32
102阅读
一、概述 机器人运动学研究的是机械臂各个连杆之间的位移关系、速度关系和加速度关系。本篇博文将从刚体的位姿描述讲起，逐步过渡到D-H法运动学建模的方法与步骤，结合前几篇博客所树的Rob机器人的手臂建立D-H运动学模型，并编写一个逆运动学运动学求解的程序。 （1）位姿描述 我们知道，刚体在世界坐标系里需要通过位置和姿态两个维度来描述。首先，位置描述很容易理解，就是坐标，例如点P的位姿
转载
2023-12-07 06:12:55
426阅读
下面继续总结运动学剩余内容5.速度运动学作为描述物体运动的基本物理量，在前面总结的正逆运动学是关于机械臂运动过程中的位置与姿态问题。那么自然而然的产生与之相关的一连串的问题：速度、加速度、力、扭矩等等。其中力与扭矩属于动力学问题将在后面的章节中展现，而加速度作为运动学和动力学的桥梁将在两边都有涉及。那么下面来进行机械臂速度运动学相关内容的总结。在此我首先给出速度运动学的目的：根据速度的定义，一个物
转载
2024-08-12 12:35:40
118阅读
机械臂正向运动学理解原理通俗解释正向运动学可以理解为关节运动量的传递。定性理解：关节的运动量都是以在前面一个关节上建立的坐标系为参考旋转多少角度，一个关节运动会带动后面的关节运动，会导致固定在关节上的坐标系的位姿（位置和姿态）发生变化，所以每个关节绕各关节坐标系旋转一定角度最后会在末端产生一个累积的影响。定量理解：想知道各关节运动一个角度会使末端位姿发生什么变化呢？首先需要选定一个基坐标系，一般选
0. 序言在moveit中，控制机械臂的末端执行器运动的API有两个，分别是：shift_pose_targetset_pose_target第一个API：shift_pose_target其实这个函数在旋转角度这块并不会得到让大家满意的结果，因为控制末端执行器的角度往往会让机械臂六个关节都作出很大的调整来，因此这个过程往往不是大家想象的那种末端执行器只简单的旋转一下，而是整个机械臂都在动。gro
转载
2023-10-27 23:36:29
486阅读
最近小虎在学习robotics的时候，利用7关节(joints)机械臂进行机器人轨迹求解仿真，这个程序的“毛病”也是亮点之一就是引用了很多新版MATLAB的函数，应该是Robotics tool box里面的东西。Anyway，这里就编程思想本身进行分析，编程工具是MATLAB。里提供两种算法，一种是任务空间计算、一种是关节空间计算。全文目录机械臂实际图像注意结果Algorithm oneAlgo
转载
2023-10-17 16:58:05
679阅读
机械臂的逆动力学问题可以认为是：已知机械臂各个连杆的关节的运动（关节位移、关节速度和关节加速度），求产生这个加速度响应所需要的力/力矩。KDL提供了两个求解逆动力学的求解器，其中一个是牛顿欧拉法，这个方法是最简单和高效的方法。 牛顿欧拉法算法可以分为三个步骤： step1：计算每个连杆质心的速度和加速度； step2：计算产生这些加速度所需要的合力； step3：计算其它连杆通过关节对
机械臂的正运动学求解即建立DH参数表，然后计算出各变换矩阵以及最终的变换矩阵。逆运动学求解，即求出机械臂各关节θ角与px,py,pz的关系，建立θ角与末端姿态之间的数学模型，在这里以IRB6700为例，对IRB6700进行正逆运动学求解和验证。目录正运动学求解逆运动学求解正逆运动学模型的验证正运动学验证
???以下为正文??? 在指南（九）中我们已得出关节变量与末端执行器位姿的函数关系，即正运动学方程。但在实际应用中，我们往往需要通过给定的末端执行器位姿来解算相应的关节变量，以此来确定各关节旋转角度，进而控制机械臂完成在空间中的运动。六自由度机械臂上位机python代码（带详细注释，含正逆运动学、轨迹规划
转载
2024-02-28 21:15:48
809阅读
基于MATLAB Robotics Tools的机械臂仿真【摘要】在MATLAB环境下，对puma560机器人进行运动学仿真研究，利用Robotics Toolbox工具箱编制了简单的程序语句，建立机器人运动学模型，与可视化图形界面，利用D-H参数法对机器人的正运动学、逆运动学进行了仿真，通过仿真，很直观的显示了机器人的运动特性，达到了预定的目标，对机器人的研究与开发具有较高的利用价值。【关键词】
转载
2024-01-11 22:12:17
72阅读
使用的版本是 Ubuntu18.04 + ROS melodic + UR3（CB3.12）安装Universal Robots功能包 安装Universal Robots功能包，有apt-get和git clone两种方法：apt-get方式：sudo apt-get install ros-kinetic-universal-robots
git clone方式：git clone https
转载
2024-07-09 15:28:43
39阅读
机械臂逆向运动学求解在现代制造业中的重要性不言而喻。随着科技的不断发展，机械臂的应用越来越广泛，从工业生产到医疗手术，逆向运动学的求解成为实现精确控制的基础。本文将深入探讨如何使用Python来解决机械臂的逆向运动学问题，涵盖背景描述、技术原理、架构解析、源码分析、性能优化以及扩展讨论。
## 背景描述
在伺服机械臂的应用中，逆向运动学旨在通过目标姿态来求解机械臂各关节位置，使其达到预定的工作
目录1、逆运动学求解理论推导2、matlab实现逆运动学求解3、逆运动学求解正确性验证1、逆运动学求解理论推导对于AUBO-I5机械臂而言，其具有六个自由度，其中三个确定末端位置信息，另外三个确定末端姿态信息。以基座坐标为参照，由第一章正运动学AUBO-I5末端相对于他的姿态信息可以用进行表示，参考式子如下：更多理论与求解公式参考[1]曹继项. 基于视觉的AUBO机器人标定方法研究[D].长安大学
转载
2024-10-24 06:58:58
294阅读
两连杆关节机械臂机器人给定位置求解各关节转动角度教程模拟Python实现我们要解决的问题是已知一个目标点坐标(x,y)，已知两个连杆的长度a1,a2，我们的目标是求q1,q2这两个关节角.如下图所示：因为已知坐标(x,y)即我们已知下图中的三角形的两个直角边。根据勾股定理可以得到斜边的长度为.因此下面这个三角形所有的边都是已知的了。高中的几何学告诉我们三条边已知的话那就可以根据余弦定理求出一个角。
转载
2024-02-22 12:54:25
499阅读
随着对人工智能中偏见的担忧变得越来越突出，企业能够解释其模型所产生的预测以及模型本身如何工作，变得越来越重要。幸运的是，越来越多的python库正在开发来解决这个问题。在下面文章中，我将简要介绍四个最成熟的机器学习模型的解释和解释软件包。以下库都是pip可安装的，带有良好的文档，并且强调可视化解释。这个库本质上是scikit-learn库的一个扩展，为机器学习模型提供了一些非常有用和漂亮的可视化。
转载
2024-05-14 14:43:48
31阅读
在学习机器人动力学相关内容时看到MATLAB论坛上一个有意思的仿真项目Impedance Control for a 2-Link Robot Arm - User-interactive，一个用MATLAB实现的平面二连杆机械臂阻抗控制仿真。用户可以点击并拖拽鼠标来实时改变机械臂的目标位置，在控制力矩作用下机械臂会跟随目标点运动。按空格键可以切换控制模式，此时拖拽鼠标用来给末端施加一个扰动力
这个取决于机械臂控制器的实现架构与算法。简而言之，我们要控制好一个机械臂，大概会有几个模块：运动规划：告诉机械臂要走一个怎么样的轨迹，几何路径： p(s)， 0<=s<=1；轨迹规划：将路径点变成连续的轨迹：p(s(t)), tmin<=t<=tmax电机控制：让电机按照指定动作运动，最终会变成电机的电流指令：I(t)。其中，轨迹规划包含运动学、动力学计算；电机控制包含位置
