[发明专利]一种机器人坐标系下重力矢量的计算方法

摘要

本发明涉及机器人动力学计算领域，具体是一种机器人坐标系下重力矢量的计算方法,其具体步骤如下：S1：定位标记物，以将重力方向标示出；S2：确认P1；S3：确认P2；S4：计算单位矢量；S5：计算重力矢量；利用一根挂有重物的细绳将重力矢量方向变成直观可见的直线，然后利用机器人作为位置传感器测量直线上的点的坐标，并基于这些点的坐标计算出直线的单位矢量，最后根据直线的单位矢量方向以及当地重力加速度值计算得到重力矢量，相对于传统的依赖于用户给定安装类型，能够实现任意安装角度下重力矢量的辨识；利用测量两个或多个点的坐标即可实现重力矢量的辨识，操作简单，选择比动力学模型更为精确的运动学模型来辨识重力矢量，精度更高。

主权项

1.一种机器人坐标系下重力矢量的计算方法，其特征在于：其具体步骤如下：S1：定位标记物(4)，以将重力方向标示出；S2：确认P₁：调整执行端(1)的工具(3)的尖点的位置，使尖点恰好接触到标记物(4)上端的一点，然后记录下此时工具(3)的尖点在执行端坐标系下的位置P₁；S3：确认P₂：调整执行端(1)的工具(3)尖点的位置，使尖点恰好接触到标记物(4)下端的一点，然后记录下此时工具(3)的尖点在执行端坐标系下的位置P₂；S4：计算单位矢量：根据点P₁和P₂的坐标计算出直线的单位矢量方向V：其中V＝[v_x v_y v_z]为直线的单位方向矢量，P＝[p_x p_y p_z]为直线上的一点，ΔP₁₂＝P₁‑P₂；S5：计算重力矢量：在得到直线的单位矢量方向后，利用直线单位矢量方向与重力矢量方向一致，计算重力矢量_G：G＝g·V；其中g为当地的重力加速度值，其值可以根据地区查询获得。