通过转换为 D-H 参数化对串联机器人通用 POE 模型的几何解释
机器人学
2024-01-30 v2
摘要
尽管指数积（POE）公式在串联机器人运动学建模中日益流行，但 Denavit-Hartenberg（D-H）表示法因其对机器人直观而简洁的几何解释仍最为广泛使用。本文提出了一种解析解法，可自动将具有转动、移动和螺旋关节的机器人的 POE 模型转换为 D-H 模型，这三类关节是构成串联机器人的完整的三类基本单自由度低副关节。所开发的转换算法可用于诸如标定等应用，其中需要将 D-H 模型转换为 POE 模型进行辨识，再转回 D-H 模型进行补偿。本文证明的两种模型的等价性也有利于运动学参数可识别性的分析。研究发现，通用 POE 模型中可识别参数的最大数量为 5h+4r +2t +n+6，其中 h、r、t 和 n 分别表示螺旋、转动、移动和通用关节的数量。还指出，D-H 模型中基坐标系和工具坐标系的可识别性受到限制，而非先前所假设任意六个参数。
引用
@article{arxiv.1902.00198,
title = {Geometric interpretation of the general POE model for a serial-link robot via conversion into D-H parameterization},
author = {Liao Wu and Ross Crawford and Jonathan Roberts},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.00198},
year = {2024}
}
备注
Product of Exponentials (POE), Denavit-Hartenberg (D-H), kinematics, identifiability, ICRA2019