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串联机构运动分析的D-H四元数变换方法
DOI: 10.13190/j.jbupt.2015.02.010
Keywords: 串联机构 ,运动分析 ,D-H四元数 ,D-H矩阵
Abstract:
提出了串联机构运动分析的Denavit-Hartenberg(D-H)四元数变换方法.给出了点的映射的四元数描述方法和相邻连杆间变换的D-H四元数变换方法,建立了D-H四元数变换的矩阵演算方法,构造出了机器人学中经典的D-H齐次变换矩阵,证明了D-H四元数变换方法与D-H齐次变换矩阵方法的运动分析结果是一致的,从而从理论上证明了所提出的D-H四元数变换方法的正确性.在相邻连杆变换的D-H四元数变换公式基础上进一步推广,提出了任意个连杆的串联机构运动分析的D-H四元数变换方法.以PUMA机器人的运动分析为实例,采用D-H四元数变换方法进行运动分析,并验证了该方法的正确性和有效性.D-H四元数变换方法是串联机构运动分析的一种新方法,具有几何意义明确和计算简单的优点.
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