我最近在youtube上偶然发现了这个机器人时钟。
我是一名电气工程专业的学生，并且有兴趣将其作为我的次要项目提交。
我已经研究了正向和反向运动学基础知识，Greubler方程，四连杆机构，但该机器人似乎是五连杆机构。我想知道如何在5连杆机构中实现它。
如何使用五连杆机构和非圆齿轮的组合综合中描述的逆运动学解决方案，以实现精确的路径
我已经被困在这里好几天了……任何形式的帮助将不胜感激。
#1 楼
正向运动学和逆向运动学都不太困难，但是对于像这样的并联操纵器总是有些棘手。请考虑该图中的配置。
正向运动学首先涉及求解关节的位置，在该位置您分别从每个电机关节握住笔，然后将其等同。两个。
$ \ begin {bmatrix} a-b \ cos \ theta_2-c \ cos \ beta \\ a \ sin \ theta_2 + c \ sin \ beta \ end {bmatrix} = \ begin {bmatrix} e \ cos \ theta_1 + d \ cos \ alpha \\ e \ sin \ theta_1 + d \ sin \ alpha \ end {bmatrix} $
这为您提供了两个未知数中的两个方程， $ \ alpha $和$ \ beta $。求解完这些角度后，只需将它们代入上式的一侧即可，并根据输入的电机角度$ \ theta_1 $和$ \ theta_2 $获得笔的位置。
对于逆运动学，您从笔的已知位置（图像中的蓝点）开始，然后计算红线的长度$ f $和$ g $。由于您知道所有其他长度，因此您也可以求解三角形$ def $和$ gcb $中的角度。然后可以从该几何中获得角度$ \ theta_1 $和$ \ theta_2 $。
，然后可以将每个所需的时钟字符转换为笔的xy路径，转换xy路径进入$ \ theta_1 $-$ \ theta_2 $轨迹，并相应地控制电动机。看起来好像整个链接都安装在另一个关节上，该关节将笔推离字符之间的表面，但其背后的逻辑应该很容易实现。
#2 楼
不要完全忽略您的直接问题，但我认为您对问题的想法过大。我认为不需要任何链接数学甚至逆运动学。主要原因是机器人必须执行的一组操作很小（在4个位置上有10个不同的字符），并且工作区从未改变（固定在机器人上的平面）。这并不是说这不是一个好项目，仍然应该解决一些有趣的工程问题。由于像这样的业余伺服器是可反向驱动的，所以我认为最好的办法是您只需手动手写每个字符并记录轨迹。 （以一定的时间增量和/或当关节移动一定距离时记录关节角度）。然后只需编写一些控制代码来遵循此轨迹即可。如我之前所说，由于机器人的工作空间是完全固定的，因此您可以在关节空间中完成所有工作。使用FK / IK进入和离开笛卡尔空间并不会给您带来什么好处。
现在，如果要制作一个可以在工作区的任何白板表面上书写的移动系统，那么您将开始需要一些正向/反向运动学...
评论
$ \ begingroup $
感谢您的回答。正确的是，其中要求的编码仅限于某些字符，并且在线代码中已提供该编码。我实际上希望用它来实现素描或至少写字母。此外，由于每个伺服器的角度为0-90度，因此可以进一步扩展其范围。请提及您可能想到的其他有趣的项目:)
$ \ endgroup $
– Piyush Menghani
2015年11月7日在7:05