工業(yè)機器人教案

1、教案（章、節(jié)備課）學時：8章、節(jié)第二章第二章操作臂運動學操作臂運動學第一節(jié)齊次坐標與動系位姿矩陣第二節(jié)齊次變換第三節(jié)機器人的位姿分析第四節(jié)機器人的運動學教學目的和要求機器人運動學研究機器人運動的幾何關系，而不考慮引起運動的力。掌握機器人運動學的基礎知識，包括齊次坐標、齊次變換、連桿參數(shù)及機器人正向和逆向運動學。掌握齊次坐標及齊次變換；掌握工業(yè)機器人桿件坐標系建立的方法及其齊次變換矩陣；掌握工業(yè)機器人運動學方程。教學重點難點重點:齊次坐標

2、和齊次變換；機器人運動學方程。難點：桿件坐標系建立的方法；坐標系間的齊次變換矩陣。教學進程（含章節(jié)教學內(nèi)容、學時分配、教學方法、教學手段、輔助手段）第一節(jié)位姿描述2學時講授1.齊次坐標2.動系的位姿表示第二節(jié)齊次變換2學時講授1.旋轉齊次變換2.平移齊次變換3.復合變換第三節(jié)操作臂的位姿分析2學時講授1.桿件坐標系的建立2.連桿坐標系間的變換矩陣第四節(jié)操作臂的運動學2學時講授1.機器人的運動學2.機器人逆運動學的解作業(yè)主要參考資料教材:

3、熊有倫，機器人技術基礎，華中科技大學出版社，1996教學參考書：1、劉極峰，機器人技術基礎，高等教育出版社，20062、陳懇，機器人技術與應用，清華大學出版社，20063、蔡自興，機器人學，清華大學出版社，2005備注圖2.2坐標軸及矢量的方向表示圖2.4連桿的位姿表示四、矢量的方向表示圖2.2中所示的矢量u的方向用4?1列陣可表達為：u=[abc0]Ta=cos?，b=cos?，c=cos?圖2.2中所示的矢量u的起點O為坐標原點，用

4、4?1列陣可表達為：O=[0001]T例2.1用齊次坐標表示圖2.3中所示的矢量u、v、w的坐標方向。圖2.3用不同方向角表示方向矢量u、v、w2.1.2位姿描述在機器人坐標系中，運動時相對于連桿不動的坐標系稱為靜坐標系，簡稱靜系；跟隨連桿運動的坐標系稱為動坐標系，簡稱為動系。動系位置與姿態(tài)的描述稱為動系的位姿表示，是對動系原點位置及各坐標軸方向的描述。一、連桿的位姿描述設有一個機器人的連桿，若給定了連桿PQ上某點的位置和該連桿在空間的