変換行列 transformation matrix

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1 変変変変 Transformation matrix

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変換行列 Transformation matrix. フレーム・ Frame. 各リンクにフレームは取り付けられている 各フレームにシステムの配置,関節角度などは定義させる 制御する時・・・ システム以外の定義をするため・・・. 同次座標・ Homogenous coordinates. Point ベクトル・ Direction. 同次座標系変更・ Homogenous transformation. Between 2 frames Between 2 vectors. 例・ Example. 図から i → j , j → i の座標系変更行列を計算して. - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: 変換行列 Transformation matrix

1

変換行列Transformation matrix

Page 2: 変換行列 Transformation matrix

フレーム・ Frame

各リンクにフレームは取り付けられている各フレームにシステムの配置,関節角度などは

定義させる制御する時・・・システム以外の定義をするため・・・

Page 3: 変換行列 Transformation matrix

Point

ベクトル・ Direction

同次座標・ Homogenous coordinates

Page 4: 変換行列 Transformation matrix

Between 2 frames

Between 2 vectors

同次座標系変更・ Homogenous transformation

Page 5: 変換行列 Transformation matrix

例・ Example

図から i→j , j→i の座標系変更行列を計算して

Page 6: 変換行列 Transformation matrix

例・ Example   2

どんな変更ですか?

1000

6100

002

2

2

2

402

2

2

2

jiT

Page 7: 変換行列 Transformation matrix

例・ Example   3   vector transform iPを計算して

1

2

3

1

Pj

1000

6100

002

2

2

2

402

2

2

2

jiT ?Pi

1

2

3

1

1000

6100

002

2

2

2

402

2

2

2

PTP jj

ii

1

4

2

422

Pi

Page 8: 変換行列 Transformation matrix

直動行列・回転行列

直動行列

回転行列

Page 9: 変換行列 Transformation matrix

9

システム描写・ System description

Page 10: 変換行列 Transformation matrix

リンク・関節

n+1 リンクn 自由度= n DOF ( degree of freedom )各リンク Li はフレーム Ri を付くi の子リンクは j = i+1j の親リンクは i = j-1

Page 11: 変換行列 Transformation matrix

フレーム定義・ Frame definition

zj 軸は j 関節のアクシスと一緒xj 軸は zj 軸と zj+1 軸の垂線と一緒

もし zj 軸と zj+1 軸は平行だたら多数 xj がある原点 Oj は xj 軸と zj 軸の交差yj 軸は (xj, yj, zj) 正規直交を得るためを決まる

Page 12: 変換行列 Transformation matrix

フレーム定義・ Frame definition

Modified Dennavit Hatenberg  ( MDH ) aj: the angle between zj-1 and zj about xj-1

dj: the distance between zj-1 and zj along xj-1

qj: the angle between xj-1 and xj about zj

rj: the distance between xj-1 and xj along zj

qj = sj qj + sj rj j は直動関節: sj = 1 j は回転関節: sj = 0 sj = 1-sj

Page 13: 変換行列 Transformation matrix

座標系変更・ transformation matrix

Rj-1→Rj

Rj→Rj-1

Page 14: 変換行列 Transformation matrix

SCARA= Selective Compliance Articulated Robot for Assembly

4DOF:3 回転  1 直動

例:スカラ・ Example:Scara

Page 15: 変換行列 Transformation matrix

例:スカラ・ Example:Scara

D3

D2

Page 16: 変換行列 Transformation matrix

例:スカラ・ Example:Scara

Page 17: 変換行列 Transformation matrix

例:スタウブリ・ Example: Staübli

6 自由度全て回転関節