欧阳计创编 2021..02.11 机器人连杆DH参数及其坐标变换 时间：2021.02.11 创作：欧阳计 高向东 清华年夜学机械学院 在建立坐标变换方程时，把一系列的坐标系建立在连接连杆的关节上，用齐次坐标变换来描述这些坐标之间的相对位置和标的目的，就可以建立起机器人的运动学方程。现在的问题是如何在每个关节上确定坐标系的标的目的，以及如何确定相邻两个坐标系之间的相对平移量和旋转量，即需要采取一种合适的办法来描述相邻连杆之间的坐标标的目的和参数。经常使用的是DH参数法。 DH参数法 Denavit和Hartenberg于1995年提出了一种为关节链中的每一杆件建立坐标系的矩阵办法，即DH参数法。 1. 连杆坐标系的建立 如图315所示，关于建立连杆坐标系的规定如下： （1） zi坐标轴沿i+1关节的轴线标的目的； （2） xi坐标轴沿zi和zi1轴的公垂线，且指向叛变zi1轴的标的目的； （3） yi坐标轴的标的目的须满足xi轴、zi轴构成xiyizi右手直角坐标系的条件。 欧阳计创编 2021..02.11 欧阳计创编 2021..02.11 2. 连杆参数 1） 单根连杆参数 用两相邻关节轴线间的相对位置关系来描述单根连杆的尺寸，有两个参数。 （1） 连杆长度（link length）ai 为两关节轴线之间的距离，即zi轴与zi1轴的公垂线长度，沿xi轴标的目的丈量。ai总为正值，当两关节轴线平行时，ai=li，li为连杆的长度；当两关节轴线垂直时，ai=0。 （2） 连杆扭角(link twist)αi 为两关节轴线之间的夹角，即zi与zi1轴之间的夹角，绕xi轴从zi1轴旋转到zi轴，合适右手规则时为正。当两关节轴线平行时，αi=0；当两关节轴线垂直时,αi=90o。 2)相邻连杆之间的参数 相邻两连杆之间的参数，用两根公垂线之间的关系来描述。 （1） 连杆距离（link offset）di 为两根公垂线ai与ai1之间的距离，即xi轴与xi1轴之间的距离，在zi1轴上丈量。对转动关节，di为常数；对移动关节，di为变量。 （2） 连杆转角（joint angle）θi 为两根公垂线ai与ai1之间的夹角，即xi轴与xi1轴之间的夹角，绕zi1轴从xi1轴旋转到xi轴，合适右手规则时为正。对转动关节，θi为变量；对移动关节，θi为常数。 这样每根连杆由四个参数来描述，其中两个描述了连杆自身欧阳计创编 2021..02.11 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/1f598ae8b968a98271fe910ef12d2af90342a8d9.html