物理AI实验室 // 第 1.1 集 // 一页纸
坐标系与运动学
让机械臂够到桌上的杯子
三个要点
- 坐标系:要说清“在哪”,先定原点和方向;机器人时刻把相机坐标换算到底座坐标系里。
- 正运动学:给定每个关节的角度,手的位置唯一确定、可重复,一步算出(我们的手臂 3 关节,一款研究机械臂 7 自由度,O)。
- 逆运动学:从“手要去哪”反推关节角,可能多解(肘上/肘下,6 关节以内最多 16 组解,R),也可能无解(够不着=在工作空间外)。
证据:O 官方一手 · R 学术文献 · M 媒体二手
| O | 7 个 | 一款力控机械臂 Franka Research 3 的手臂有 7 个自由度(关节);我们实验里的手臂只有 3 个 |
| R | 16 种 | 六个及以下关节的机械臂,逆运动学最多有 16 组解(论文称) |
延伸阅读
- Franka Research 3(7 自由度力控机械臂)
https://franka.de/franka-research-3 - Globally Optimal Inverse Kinematics as a Quadratic Program(arXiv 2312.15569)
https://arxiv.org/abs/2312.15569