座標系轉換中位姿與位置

         我在學習機器人學和機器視覺的過程中,總是容易弄混位姿和位置的概念,感到一團漿糊,下面我舉一個例子,來區分這兩個概念,加深自己的理解。

設兩個座標系,基座標系B,工具座標系T,目標物體在兩個座標系下的座標分別爲(xb,yb,zb),(xt,yt,zt),從基座標繫到工具座標系的轉換矩陣爲HBT 

          我們知道位姿包含六個分量分別是繞三個軸的旋轉角度和沿三個軸的平移距離,通過位姿我們可以計算出基座標系B到工具座標系T的轉換矩陣,而通過這個轉換矩陣我們可以由目標物體在基座標系中的位置(xb,yb,zb)計算出它在工具座標系中的位置(xt,yt,zt)。 上面應該很好懂,但是實際工程中工具是安裝在機械臂的末端,當控制機械臂移動到目標處你需要給定的是機械臂末端座標系的位姿,或者是轉換矩陣。我們需要計算出機械臂末端移動到物體處的位姿,一般我們會在物體表面建立一個座標系W,那麼物體表面上一點在該座標系中的位置爲(xw,yw,zw),當求出物體座標系到基座標系的轉換矩陣HWB時,在HWB中的位置分量中加上(xw,yw,zw)得到的新轉換矩陣就是基座標繫到工具座標系的轉換矩陣,這樣就可以通過求逆解來控制機械臂抓取物體了。注意物體表面座標系W的Z軸應該指向物體內部,因爲工具座標系的Z軸是朝外的。

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