机器人雅克比公式

实验（4）机器人机器人静力学和雅克比实验

一、实验目的：

1） 理解机器人角速度的相关概念； 2） 对构建的机器人进行速度分析； 3） 了解和熟悉机器人雅克比矩阵的含义， 4） 能够使用simulink构建机器人仿真模型。

二、雅克比矩阵

图1 机器人雅克比矩阵

在机器人学中，通常使用雅克比将关节速度与操作臂末端的笛卡尔速度联系起来：

在matlab工具箱中，求取机器人雅克比矩阵函数为，

J = p560.jacob0(qr)，其中p560为机器人名。

逆雅克比矩阵：

分析雅克比矩阵：

其中，

在matlab工具相中对应函数为，

推导可得，

变换为，

简化模型化为，

在matlab工具箱中，对应的RPY的雅克比速度映射函数，

该函数为从 RPY角速度到角速度的雅克比变换函数。即上式中的在matlab工具箱中，对应的ZYZ欧拉角的雅克比速度映射函数，

>>eul2jac(0.1,0.2,0.3) ans =

0 -0.0998 0.1977

。

0 0.9950 0.0198

1.0000 0 0.9801

对应书中p113页中公式（5-41和5-42）。 综上可得到解析型雅克比，

三、基于simul

文档介绍了机器人三原则以及机器人定义,更重要的展示人员机器人对应关系,方便我们直观认识到机器人相关知识。

机器人常识

机器人的定义

机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器

机器人构成 机器人的能量 人需要从吃的食物中吸收能量，而机器人却只吃“电能”。因此，一般的机器人都是使用可充电电池。 机器人的大脑 机器人和人一样需要有大脑来控制机器人的动作。就像电脑中的CPU一机器人三原则

1. 机器人不应伤害人类；

2. 机器人应遵守人类的命令，与第一条违背的命令除外；

3. 机器人应能保护自己，与第一条相抵触者除外。

样，在机器人身上也有它自己的CPU，在这里我们称为微控制器。 别看芯片小，它可是在机器人中控制所有动作的关键。它收集周围环境的信息，并根据收集到的环境情况向执行机构发出命令，驱动机器人完成各种功能。 机器人的身体结构 我们要让机器人平稳地行走，还要设计它的身体结构，也就是机械结构。生活中有很多机器都有很巧妙的机械结构，比如脚一踩，自行车轮子就能

转起来；又如飞机正是模仿了鸟的流线形的身体结构，才能以庞大的身躯在天上飞而不掉下

工业机器人技术发展现状

摘要：随着工业机器人的快速发展，其在汽车制造、机械加工、焊接、上下料、磨削抛光、搬运码垛、装配、喷涂等作业中得到越来越多的应用。本文通过分析国内外工业机器人技术和产业现状，了解了近代工业机器人的发展趋势；并以ABB公司为例，通过介绍其第7代新型工业机器人产品——IRB6700系列，对当代工业机器人的发展进行了了解。

关键词：工业机器人、现状、ABB、IRB6700系列

0．前言：

工业机器人是综合了计算机科学技术、机械工程技术、电子工程技术、信息传感器技术、控制理论、机构学、人工智能学、仿生学等多学科而形成的高新技术。在国外工业机器人技术日趋成熟，其已经成为一种标准设备而在工业自动化行业广泛应用，从而也形成了一批在国际上较有影响力的工业机器人公司，工业机器人技术的发展水平也成为一个国家工业自动化水平的重要标志。

1．国内外工业机器人技术与产业现状

1.1国外机器人技术与产业现状

自从20世纪60年代开始，经过近六十年的迅速发展，随着对产品加工精度要求的提高，关键工艺生产环节逐步由工业机器人代替工人操作，再加上各国对工人工作环境的严格要求，高危、有毒等恶劣条件的工作逐渐由机器人进行替代作业，从而增加了对工业机器

SLAM问题中对模型线性化处理中需用到的

问题一：哪位高手能明了的解释一下----雅克比矩阵

哪位能明了的解释一下----雅克比矩阵

只知道雅克比矩阵是关节速度与操作手速度之间的线性变换，

有哪位高手能讲的明白些？？

谢了！！！

回答一：雅克比矩阵的定义很广泛，只要是向量间微积分运算过程中所涉及的包含偏微粉的行列式都可以叫雅克比矩阵。如果说的更精确点的话，雅克比矩阵可以认为是两个向量空间中对应的映射关系。想要了解雅克比矩阵首先要了解两个向量空间的关系。及将初始向量空间的基矢量表示为末尾向量空间的基矢量的函数，然后通过求导既可以知道雅克比矩阵的具体形式了。

回答二：我接触雅可比矩阵就是当初学习有限元理论的时候接触到的：

雅克比矩阵在有限单元法中指的是全局坐标对局部坐标的偏导数，我们在由节点位移求解节点应变的时候会碰到形函数对整体坐标的偏导问题，即求解B矩阵，由于形函数对整体坐标的偏导比较难求，我们可以先求形函数对局部坐标的偏导数，然后利用雅克比矩阵转化为形函数对整体坐标的偏导数。雅克比矩阵其实质和泛函求导数中泛函中的变量对自变量的导数是一样的。只不过一个是矩阵，一个数数值而已。在空间问题8节点的线性单元中，雅克比矩阵是3*3得矩阵。我们在计算过程中还经常用到雅

1． 首先拆开肯比焊机的上盖~找到DeviceNet Connector

说明：肯比焊机DeviceNet Connector接口与KUKA x943.2接口相连 KUKA的X943.2与KUKA机器人I/O输入输出模块相联为其提供电源 2． 肯比焊机地址设定以及波特率的设定

在焊机内部与KUKA机器人相联的通信板上有一个八位的选择开关。代表的意义如下

[krc]

debug=0 baudrate=500 [1]

macid=1）为I/O口使用 [2] macid=5

macid=1）为肯比焊机通信端口使用

完成以上部聚以后对IOSYS文件进行以下修改

INB8=5,0,x5 OUTB8=5,0,x5

INB0=1,0,x8地址为1开始，0~8八个字节 OUTB0=1,0,x8

说明：地址1…等各个数字代表的为站点。而不是一个字节的物理地址~ 3.肯比焊机焊接设置

4．KUKA机器人的焊接软件的安装与焊接相关设置

1）打开WINDOW EXPLORE 复制焊接软件到D盘——准备运行-----安装附加软件

-----新软件--------配制-------新软件-----应用—安装--新目录安装在TP文件夹中----选择焊接种类{薄，厚，接触传感}这样的方法可能安装失

1． 首先拆开肯比焊机的上盖~找到DeviceNet Connector

其接口数据如下表格 引脚 1 2 3 4 5 信号 V- Can_L SHIELD CAN_H V+ 描述 0V 低频 屏蔽线 高频 24V 说明：肯比焊机本接口V+与V-为外部电源供电模式。 KUKA机器人X943.2与X943.3的接法 引脚 1 2 3 4 5 信号 V- Can_L SHIELD CAN_H V+ 描述 0V 低频 屏蔽线 高频 24V 说明：肯比焊机DeviceNet Connector接口与KUKA x943.2接口相连 KUKA的X943.2与KUKA机器人I/O输入输出模块相联为其提供电源 2． 肯比焊机地址设定以及波特率的设定

在焊机内部与KUKA机器人相联的通信板上有一个八位的选择开关。代表的意义如下

S1 0 0 1 1 S2 0 1 0 1 S1S2为波特率S3 设定 125K 250K 500K 备用 0 0 0 … S4 0 0 0 …. S5 0 0 0 … S6 0 0 0 … S7 0 0 1 … S8 0 1 0 … 地址设定 0 1 2 ...到63 说明：开关先择好后。在机器人DEVENT 文件里进行如下设置（[k

篇一：QQ群机器人命令大全与说明

小黑Robot机器人命令大全与说明

您好，欢迎您使用QQ机器人帮助手册，本手册将指引您更明晰地了解指令，说明等过程。 如果想续费，请提前购买：

以下内容有三种颜色区分：

红色——代表指令

蓝色——代表功能

橙色——代表重点和注意的事项

索引

一、续费、激活说明与指令 (第2页)

二、操作过程中的注意事项（第4页）

三、机器人普通聊天指令说明 （第5页）

四、机器人普通指令 （第6页）

五、机器人特殊指令之——群管指令 (第8页)

六、机器人特殊指令之——便民指令（第12页）

七、机器人特殊指令之——娱乐指令（第14页）

续费、激活说明与指令

当您购买机器人后，旺旺会自动发给您卡密，下面就是卡密的用法。

首先，您需要添加机器人QQ为好友，机器人QQ会在您付款后旺旺通知您

添加好机器人后请发送指令：#充值+卡号+[群号]

注意，指令前有#号，整条指令不算+号，群号有中括号“[]”

如图：

提示充值成功后，即可拉入此机器人进你的QQ群。方法为，进入QQ群后，点击“群设置”——“邀请好友入群”——选中机器人

如图：

机器人会自动识别，如果您已授权群，那么机器人会自动同意进群邀请。

然后就可以开始您的聊天之旅啦！

操作过程中的注意事项

机器人利用云回复功能，更先进丰富的

谁是机器人

谁是机器人

作者刘嘉惟

人物男学生甲；

男学生乙；

丙(女机器人)

[甲乙上]

甲哎哎哎，你上哪儿去啊?“风风火火闯九州”似的。

乙找家教去。

甲找家教?你脑子有毛病啊?现在都2050年了，电脑里的历史课说，50年前，在我国开展了一场声势浩大的减轻学生负担的活动，家教遭到了上上下下一致的批评，50年前已经消失得无影无踪了。

乙我说的家教不是历史上的那种家教，我是想让人来我“家”“教”“教”我，该上哪儿去玩!

甲这倒也是。唉，自从记忆可以移植，人一个个都聪明得像牛顿、贝多芬、爱因斯坦一样，学习时间大大减少，但空下来干什么呢?能玩的地方都玩遍了，什么火山啊，海底啊，月球啊，彗星啊，金星啊，水星啊土星啊，上次，我妈妈还带我上了一次冥王星??

乙只有太阳没有去??

甲现在不开放，我有什么办法?

[丙上]

丙请问，是你们找我吗?

乙您是??

丙我是“为您解难”中心的。

乙对对对，是我??我们找您。想请您帮我们找一个可以玩一玩的内容。

甲我们有言在先，凡是一个正常的17岁的男孩子可以玩到的东西，我们基本上都玩过了。

WaltronTech创建于2003年9月,专注于机器人系统集成,致力于打造机器人系统技术服务团队。公司的业务运营分布在广州、上海、苏州,在天津和武汉拥有技术服务网点。设立电子制造、汽车部件、客户委托制造三个项目部,成为华南地区最专业的机器人系统集成商之一(RoboTeq),同时成为国内外知名的机器人公司的合作伙伴,如爱普生、ABB、三菱、DENSO、YASKAWA等,为广大客户提供高效率、提升品质、减轻劳动强度的系统解决方案。

WaltronTech创建于2003年9月,专注于机器人系统集成,致力于打造机器人系统技术服务团队。公司的业务运营分布在广州、上海、苏州,在天津和武汉拥有技术服务网点。设立电子制造、汽车部件、客户委托制造三个项目部,成为华南地区最专业的机器人系统集成商之一(RoboTeq),同时成为国内外知名的机器人公司的合作伙伴,如爱普生、ABB、三菱、DENSO、YASKAWA等,为广大客户提供高效率、提升品质、减轻劳动强度的系统解决方案。

WaltronTech 简介

WaltronTech创建于2003年9月，专注于机器人系统集成，致力于打造机器人系统技术服务团队。公司的业务运营分布在广州、上海、苏州，在天津和武汉拥有技术服务网点

一． 激趣导入

1.同学们，今天老师给大家介绍一位新朋友，大家看看他是谁？

? 并且思考他有什么本领？ ? 播放ppt

? 提问：大家来说说他是谁？有什么本领呢？ ? 机器人具有许多本领，可以帮人类做很多事情，大家想不想做小小的科学家，自己设计一位机器人呢？跟随老师来学习机器人这一课。

二． 新课讲授

请大家猜一猜，世界第一台机器人出生在哪个国家？

? 世界上第一台机器人出生在美国，由机器人之父先生发明的，伯格先生一生都在致力于机器人的

研究，设计出来很多机器人。第一台机器人身躯非常庞大，功能也极少。

? 经过科学的发展，在2000年中国自主研发了第一位机器人，他的名字叫做先行者，开启了中国研制机器人之路。同学们发现，他有什么外形特点？已经有了人类的外形特点，并且学会了走路。 ? 2000年到2017年期间经过科学家坚持不懈的努力，创造出具有多种本领的机器人。 请同学来说一些他们有什么本领？机器人多才多艺，这里还有一位会跳舞的机器人，请同学们一起来欣赏它优美的舞姿。

? 大家欣赏了这么多机器人，一起来找找他们和人类有什么相似之处，他们用什么来思考？来行走？来观察世界（头部、四肢）

? 老师带来了机器人的零件，请同学们一起来把他

们组合成一个完整