机械臂开发之DH模型

一.概要

　　一般在讲解机械臂的时候，我们都会先介绍DH模型，但是DH模型比较抽象，给新手入门会带来一定的困惑，所以在学习机械臂运动学，应该先去学习一下二维空间和三维空间的坐标变换的知识，主要涉及到矩阵运算和坐标向量运算，大家可以找相关方面的书籍看看。然后再来学习DH模型会更好理解一点。

二.机械臂ＤＨ模型的表示

在建模的时候会做如下规约，如果关节为旋转关节，则关节坐标系的z轴与旋转关节的旋转轴重合，一般上来讲z轴正方向选取正上方或左侧。

通过右手定则确定X轴和Ｙ轴的方向

１.机械臂的描述方式

*Joint

  *每个revolute或prismatic的joint具有１DOF

  *每个joint会旋转一定的角度或移动一定的距离。

*Link

  *连接joint的杆件，为刚体(不会发生形变)

  *编号方式

　*Link0:地杆，不动的杆件

　*Link1:和Lint0相连，第一个可动杆件

　*Link2:第二个可动的杆件

　*依次类推

 

2.DH参数描述

每一关节都可以通过四个参数去表示，(αi, ai, di ,Θi),接下来解释一下各个参数含义

*αi－１：以Ｘi-1方向看，两个关节Z轴之间的夹角（Ｚi-1和Zi）。

*ai-1 : 沿着Xi-1方向看，两个关节Z轴之间的距离，两个关节之间会有一个相互垂直的线段，就是这个线段的距离。

*di-1：以Zi方向看，两个关节X轴之间的距离。

*Θi-1: 沿着Zi方向，两个关节之间的夹角。

具体的看下图

 

 

例举两个例子

见下图通过DH参数表示各个关节

例１

 

例２