1.1 点矢量v 为]00.3000.2000
.10[T ,相对参考系作如下齐次坐标变换:
A=⎥⎥⎥⎥
⎦
⎤⎢⎢⎢
⎢⎣⎡--10000.9000.1000.0000.00.3000.0866.0500.00.11000.0500.0866.0 写出变换后点矢量v 的表达式,并说明是什么性质的变换,写出旋转算子Rot 及平移算子Trans 。
解:v ,=Av=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢
⎢⎣⎡--10000.9000.1000.0000.00.3000.0866.0500.00.11000.0500.0866.0⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣
⎡100.3000.2000.10=⎥⎥
⎥⎥⎦⎤
⎢⎢⎢⎢⎣⎡13932.1966.9 属于复合变换:
旋转算子Rot (Z ,30̊)=⎥⎥
⎥⎥⎦
⎤
⎢
⎢⎢
⎢⎣⎡-1000010000866
.05.0005
.0866.0 平移算子Trans (11.0,-3.0,9.0)=⎥
⎥
⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-1000
0.91000.30100.11001
解:齐次坐标变换矩阵R=Rot(Y ,60̊)Rot (X ,30̊)Rot(Z ,45̊)
=
⎥⎥
⎥⎥⎦
⎤
⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢
⎢⎢
⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢
⎢⎣⎡-1000010000707.0707.000707.0707.010
000866
.05.0005.0866.0000
01100005.00866.000100866.005.0=
⎥⎥⎥⎥⎦
⎤
⎢
⎢⎢
⎢⎣⎡----1000
0433.0436.0436.005.0612.0612.00750.0047.0660.0 1.3 坐标系{B}起初与固定坐标系{O}相重合,现坐标系{B}绕Z B 旋转30̊,然后绕旋转后的动坐标系的X B 轴旋转45̊,试写出该坐标系{B}的起始矩阵表达式和最后矩阵表达式。
解:起始矩阵:B=O=⎥
⎥
⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢
⎢⎣⎡100001000010
0001 最后矩阵:B´=Rot(Z ,30̊)B Rot (X ,45̊)=
⎥⎥⎥⎥⎦
⎤⎢
⎢⎢⎢⎣⎡--1000
0707.0707.000612.0612.05.000353
.0866.0 1.4 坐标系{A}及{B}在固定坐标系{O}中的矩阵表达式为
{A}=⎥⎥⎥⎥
⎦⎤⎢⎢⎢
⎢⎣⎡--10000.20866.0500.0000.00.10500.0866.0000.00.0000
.0000.0000.1 {B}=⎥⎥⎥⎥
⎦
⎤⎢⎢⎢
⎢⎣⎡----10000.3866.0433.0250.00.3500.0750.0433.00.3000.0500.0866.0 画出它们在{O}坐标系中的位置和姿势;
A=Trans (0.0,10.0,-20.0)Rot (X ,30̊)O
B=Trans(-3.0,-3.0,3.0)Rot(X ,30̊)Rot (Z ,30̊)O
1.5 写出齐次变换阵H A
B ,它表示坐标系{B}连续相对固定坐标系{A}作以下变换: (1)绕A Z 轴旋转90̊。 (2)绕A X 轴旋转-90̊。 (3)移动[]T 973。
解:
H A B
=Trans (3,7,9)Rot (X ,-90̊)Rot (Z ,90̊)
=⎥
⎥
⎥⎥⎦⎤⎢
⎢⎢
⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢
⎢⎢
⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡1000010
00001001
01000001
00100000
11000910070103001=⎥⎥
⎥⎥⎦
⎤⎢
⎢⎢
⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢
⎢⎣⎡-1000010
00001001
0100090107100300
1=⎥⎥
⎥⎥⎦
⎤⎢
⎢⎢
⎢⎣⎡--100
0900171003010 1.6 写出齐次变换矩阵H B
B ,它表示坐标系{B}连续相对自身运动坐标系{B}作以下变换: (1)移动[]T
973。
(2)绕B X 轴旋转90̊。. (3)绕B Z 轴转-90̊。.
H B B
=Trans (3,7,9)Rot (X ,90̊)Rot (Z ,90̊)=
⎥
⎥
⎥⎥⎦
⎤⎢
⎢⎢
⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢
朴敏英承认整容⎢⎢
⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡1000
0100
0001001010000010
010000
01
1000910070103001=
⎥
⎥
⎥⎥⎦
⎤
隐藏的文件怎么显示⎢
⎢⎢
⎢⎣⎡--=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢
⎢⎢
⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-1000
9001
710030
1
10000100
000100101000
9010710030
1 1.7 对于1.7图(a )所示的两个楔形物体, 试用两个变换序列分别表示两个楔形物体的变换过程,使最后的状态如题1.7图(b)所示。
(a) (b)
解:A=⎥⎥
⎥⎥⎦⎤⎢
⎢⎢
⎢⎣⎡---1111
五竹是机器人吗112200000044
00111111 B=⎥
⎥
⎥⎥⎦
⎤⎢
⎢⎢
⎢⎣⎡---1111
112200005599551111
11 A´=Trans(2,0,0)Rot (Z ,90̊)Rot (X ,90̊)Trans (0,-4,0)A=
⎥
⎥
⎥⎥⎦
⎤
⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢
⎢⎢
⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢
会计办公软件⎢⎢
⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡1000
0100
401000
01
浅绿100
0001
00100000
1100
0010
00001001
01000
010*********⎥
⎥
⎥⎥⎦
⎤⎢
⎢⎢
⎢⎣⎡---111111220000004400111111=
⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢
⎢⎢
⎢⎣⎡--1000401000012100⎥
⎥
⎥⎥⎦
⎤⎢
⎢⎢
⎢⎣⎡---111111220000004400111111=
⎥
⎥
⎥⎥⎦
⎤⎢
⎢⎢
⎢⎣⎡---1111
11440044111111002222 B´=Rot (X ,90̊)Rot (Y ,90̊)Trans (0,-5,0)B=
⎥
⎥
⎥⎥⎦⎤
⎢
⎢⎢
⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢
⎢⎢
⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-10000100
501000
01
10000001
00100100
1000
0010010000
1⎥
⎥
⎥⎥⎦⎤⎢
⎢⎢
⎢⎣⎡---111111220000559955111111
=
⎥
⎥
⎥⎥⎦⎤
⎢
⎢⎢
⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡1000
0100
501000
01
1000
001000010100⎥
⎥
⎥⎥⎦
⎤⎢
⎢⎢
⎢⎣⎡---1111
11220000559955111111=
⎥
张国强的老婆⎥
⎥
⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-1000
501000
010100⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢
⎢⎢
⎢⎣⎡---111111220000559955111111=⎥
⎥
⎥⎥⎦
⎤⎢
⎢⎢
⎢⎣⎡---1111110044
001111112200
00 1.8 如题1.8图所示的二自由度平面机械手,关节1为转动关节,关节变量为θ1;关节2为移动关节, 关节变量为d 2。试:
(1)建立关节坐标系,并写出该机械手的运动方程式。 (2)按下列关节变量参数求出手部中心的位置值。
解:建立如图所示的坐标系
θ1 0 30 60 90 d 2/m
0.50
0.80
1.00
0.70
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