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三轴机械臂三轴机械臂的控制原理及运动方程求解垂直坐标系建立坐标系列写运动方程求解`θ1`和`θ2`
三轴立体空间单片机控制
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。 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和轴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,θ1和θ2分别为机械臂轴2和轴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。 列写运动方程根据坐标系列写运动方程: 求解θ1和θ2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: 所求的θ1和θ2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 如果觉得好,就给苦逼解方程的博主留个赞吧~ |
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