北京邮电大学学报 ›› 2015, Vol. 38 ›› Issue (2): 59-63,73.doi: 10.13190/j.jbupt.2015.02.010
串联机构运动分析的D-H四元数变换方法
张忠海1,2, 李端玲1
- 1. 北京邮电大学 自动化学院, 北京 100876;
2. 北京航天测控技术有限公司, 北京 100041
D-H Quaternion Transformation Method for Kinematics Analysis of Serial Mechanisms
ZHANG Zhong-hai1,2, LI Duan-ling1
- 1. School of Automation, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing 100876, China;
2. Beijing Aerospace Measurement and Control Technology Company Limited, Beijing 100041, China
摘要:
提出了串联机构运动分析的Denavit-Hartenberg(D-H)四元数变换方法. 给出了点的映射的四元数描述方法和相邻连杆间变换的D-H四元数变换方法,建立了D-H四元数变换的矩阵演算方法,构造出了机器人学中经典的D-H齐次变换矩阵,证明了D-H四元数变换方法与D-H齐次变换矩阵方法的运动分析结果是一致的,从而从理论上证明了所提出的D-H四元数变换方法的正确性. 在相邻连杆变换的D-H四元数变换公式基础上进一步推广,提出了任意个连杆的串联机构运动分析的D-H四元数变换方法. 以PUMA机器人的运动分析为实例,采用D-H四元数变换方法进行运动分析,并验证了该方法的正确性和有效性. D-H四元数变换方法是串联机构运动分析的一种新方法,具有几何意义明确和计算简单的优点.
中图分类号: