【机器人运动】关节插补改变末端路径

机器人由机构与感知控制等系统共同组成。工业机械臂通过多个关节实现空间运动。串联机器人由关节和连杆依次连接构成。并联机器人通过多条运动链共同连接平台。关节自由度不等同于所有姿态都能实现。工作空间描述机器人能够到达的位置范围。姿态可达性还受到关节限位和结构干涉约束。

全向轮结构能够实现某些侧向移动动作。履带底盘适合部分松软或不平整地形。足式机器人需要协调接触状态和身体平衡。机器人动力学考虑运动与力之间的关系。减速器回差可能影响反向运动时的精度。机器人维护需要检查线缆和关节传动状态。遥操作通过通信链路实现远程动作控制。机器人自主性取决于感知和决策等综合能力。

正运动学根据关节变量计算末端位置姿态。逆运动学根据目标位姿求取关节变量。同一末端位姿可能对应多个关节配置。奇异位形会使部分运动方向的控制困难。雅可比矩阵描述关节速度与末端速度关系。重复定位精度反映多次返回目标的离散程度。绝对定位精度描述实际位置与目标的偏差。精度补偿通常需要准确的标定和误差模型。

限力功能不能消除工具和工件带来的全部风险。移动机器人需要确定自身位置并规划行走路径。里程计误差会随运动过程逐步积累。同时定位与建图用于联合估计环境和位置。激光雷达通过测距帮助感知周围几何结构。视觉导航依赖图像特征和相应定位方法。轮式底盘的运动能力受到地面条件限制。差速驱动通过左右轮速度差改变行驶方向。