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斯坦福大学公开课:机器人学[第8集] 沙因曼机械臂
课程介绍:
该课程涉及内容:机器人运动学、动力学、控制、运动规划、编程及设计等。
机器人学第八课首先播放了一个关于平行停车的视频片段。驾驶员想停车时,启动自动停车模式,离开车,车辆就可以自动停靠到指定位置。当需要取车时,汽车可以自动开出来,并准备好手动驾驶模式。接下来教授展示了斯坦福沙因曼的机械臂,说明了之前课上讲到的各个关节是如何移动的。回到课堂,教授讲解了运动学奇异点的定义以及如何计算。让雅可比矩阵的行列式为0,就可以得到奇异构型。接下来教授举了一个简单的例子:如何得到雅可比矩阵,如何得到运动学奇异点,并在机器人PUMA上演示了同样的问题。通常的机器人问题超出了二维平面,因此雅可比矩阵可能不是方阵,接下来就讨论了这样的情况。可以通过消去某些行得到约化的矩阵(方阵)进行分析,得到奇异值。接着教授继续讲解斯坦福沙因曼的性质,关节5。然后解释了一下关于最后一个坐标系的一些疑问,有关末端执行器的雅可比矩阵。要注意不同的坐标系中,叉积算子需要进行转换,不要弄错。最后教授举了一个腕关节点计算雅可比矩阵的例子。 雅可比矩阵不仅用来分析速度,也可控制机器人。教授详细讲述了这一过程。课程的最后讨论了静力的问题(包含虚功原理和一个实例)。