关于我随便敲了几行代码就验证了算法的那些事

关于我随便敲了几行代码就验证了算法的那些事 四叶草~ 2023-04-20 08:49:44 654
引言

可能大家觉得这个题目有些奇怪,不过确实奇怪,哈哈哈。随便敲几行代码这个茶里茶气的说法是从我朋友那里得到的,觉得好玩,就起了一个这样的标题。

但是总归不能喧宾夺主,今天博客要讲的,是我之前会议论文中提到的一个关于“机器人姿态规划”方面的想法。

基于欧拉角---角速度的轨迹规划

这个算法的背景是:

当我们已知当前姿态,用R1表示,以及期望姿态,用R2表示。当然这里指的是机器人末端的姿态,那么我们想从R1变到R2,都需要怎么做呢?

按照一般的做法,是需要使用轨迹规划的算法,计算出中间点的姿态,然后控制机械臂完成这些中间点。

但是我就是想反其道而行之,那么我们换一种思路。

首先得到两个旋转之间的旋转变换矩阵,暂且用RP表示;

然后将其转换成欧拉角;

针对每个角度,写出当前时间步的角速度矢量,如[0,0,0.02],即意味着这是以欧拉角中绕z轴旋转的分量得到的角速度矢量。对了,这个角速度矢量是怎么得到的呢?其实很简单啦,就是随便设置个阻尼系数,用z轴的欧拉角角度值,除以系数就可以;

下一步很重要,就是需要将旋转角速度通过正运动学的旋转部分,转换到机器人基坐标系下!!!因为我们速度控制是需要使用雅可比矩阵的,而雅可比矩阵进行速度控制时,给到的实际上是相对及基坐标系的速度。

最后就是每个周期中分三次控制角速度。

实验验证

我们随便写几行代码,框住的地方是主要核心思路。

第一个矩阵是目标姿态,第二个是初始姿态,第三个是最终调整后的姿态。



对应速度曲线

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