七七影院色七七_免费观看欧美a一级黄片_亚洲综合久久久久久中文字幕_国产999999在线视频免费观看,国产小视频无码,国产精品亚洲日日摸夜夜添,女人高潮潮叫免费网站,久久影院国产精品,日韩成人在线影院,欧美囗交XX×BBB视频,色在线综合高清

機(jī)械社區(qū)

標(biāo)題: 為什么最好的機(jī)械臂是7個(gè)自由度，而不是6個(gè)？ [打印本頁(yè)]

作者: xiaobing86203 時(shí)間: 2017-8-8 21:53
標(biāo)題: 為什么最好的機(jī)械臂是7個(gè)自由度,，而不是6個(gè)？
現(xiàn)在用的最多的工業(yè)機(jī)器人,，一般都是六軸的,，但是最近推出來(lái)的人機(jī)協(xié)作機(jī)械臂，卻有7個(gè)自由度,，一直想不明白為什么,。直到最近看到知乎上的一個(gè)問(wèn)題：人的手臂（腕關(guān)節(jié)到肩關(guān)節(jié)）有幾個(gè)自由度？才發(fā)現(xiàn),，原來(lái)7個(gè)自由度是對(duì)人手臂的真實(shí)還原,。

人的手臂（腕關(guān)節(jié)到肩關(guān)節(jié)）有幾個(gè)自由度？我想絕大部分人都沒有想過(guò),，更別說(shuō)去了解有哪幾個(gè)自由度,，即使是學(xué)工科的人，也未必能解釋清楚,。沒想到知乎上居然有人把這個(gè)問(wèn)題回答的這么專業(yè)有內(nèi)涵,，同時(shí)又那么有哲理，忍不住想要把這個(gè)答案分享一下,。

回答這個(gè)問(wèn)題的是知乎網(wǎng)友楊碩,，答案如下：

實(shí)話說(shuō)，對(duì)robot manipulation還是挺熟的,，但是樓上幾個(gè)答案一眼看去都看不懂,。不是黑，而是覺得對(duì)非專業(yè)人士來(lái)說(shuō)不好理解,。

所以來(lái)盡量用通俗的語(yǔ)言解釋一下,。

首先，問(wèn)題的答案是：數(shù)一下就行了�,�,！

7個(gè)自由度。

有人問(wèn)5,，6是不是一樣的。5是擰鑰匙時(shí)唯一要轉(zhuǎn)動(dòng)的關(guān)節(jié),，動(dòng)力來(lái)自小臂兩根橈骨的扭轉(zhuǎn),；6是把鼠標(biāo)放在桌面用手轉(zhuǎn)時(shí)唯一要轉(zhuǎn)動(dòng)的關(guān)節(jié)，動(dòng)力來(lái)自手腕的旋轉(zhuǎn),。

至于為什么人手臂是7個(gè)自由度,，而不是8個(gè)也不是6個(gè)，可能是因?yàn)樯系鄯浅６畽C(jī)器人控制,，下面盡量簡(jiǎn)單地介紹一下,。

首先介紹一個(gè)定理：

6個(gè)自由度的機(jī)械手，在空間中無(wú)法在保持末端機(jī)構(gòu)的三維位置不變的情況下從一個(gè)構(gòu)型變換到另一個(gè)構(gòu)型,。

這個(gè)定理乍一看很不好理解,，可以考慮一個(gè)更簡(jiǎn)單的情況：

在這張圖上,，一個(gè)機(jī)器人的手臂由基座、兩個(gè)關(guān)節(jié),、兩根連接件構(gòu)成（想象把一個(gè)圓規(guī)打開,，然后把一端用手指捏住）,。

請(qǐng)問(wèn)我們能夠把機(jī)器人在保持上部末端機(jī)構(gòu)在平面上位置不變的情況下,，從“l(fā)efty”這個(gè)狀態(tài)扭到“righty”這個(gè)狀態(tài)嗎？

答案是不行的,，不管怎么動(dòng)兩個(gè)關(guān)節(jié),，移動(dòng)過(guò)程中末端機(jī)構(gòu)的位置肯定是要變的�,？垂僖部梢阅脙筛P在桌子上動(dòng)一動(dòng)試試,。

同樣地，一個(gè)6自由度的機(jī)械手,，即使某兩組構(gòu)型對(duì)應(yīng)的末端機(jī)構(gòu)的三維位置相同,，機(jī)械手在從一個(gè)構(gòu)型移動(dòng)到另一個(gè)構(gòu)型的時(shí)候無(wú)法保持末端機(jī)構(gòu)始終不動(dòng)。

如果有人在電視里看過(guò)工業(yè)機(jī)器人焊東西的話,，就會(huì)發(fā)現(xiàn)它在同一個(gè)位置焊接的時(shí)候,，一會(huì)兒整個(gè)扭到這邊，一會(huì)兒整個(gè)扭到那邊,，看起來(lái)非�,？犰诺臉幼印�

事實(shí)上這么做只是因?yàn)�,，雖然焊接只是想改變末端機(jī)構(gòu)的朝向,，而不改變末端機(jī)構(gòu)的位置，但是由于定理的限制,，它必須要往后退一些,，然后各種扭，才能保證在移動(dòng)末端機(jī)構(gòu)的朝向的過(guò)程中不會(huì)撞到東西,，因?yàn)橐苿?dòng)的時(shí)候末端機(jī)構(gòu)的三維位置一定會(huì)亂動(dòng),。如果它能夠隨便轉(zhuǎn)一點(diǎn)點(diǎn)就可以達(dá)到目的，還費(fèi)那個(gè)力氣酷炫地整體都轉(zhuǎn)起來(lái)干啥……

而多了一個(gè)自由度以后就不一樣了,。

想想開門時(shí)擰鑰匙的動(dòng)作,，這個(gè)情況下是人胳膊的末端機(jī)構(gòu)（手）的三維位置沒有變（始終在鑰匙孔前），但是末端機(jī)構(gòu)（手）的三維旋轉(zhuǎn)變了（轉(zhuǎn)動(dòng)了鑰匙）,。人能夠?qū)崿F(xiàn)這個(gè)簡(jiǎn)單的動(dòng)作,，就是因?yàn)槲覀兊母觳灿?個(gè)自由度。

說(shuō)到這里,，看官可能會(huì)看出來(lái)了,，哎我懂了,，我的末端機(jī)構(gòu)有6個(gè)自由度（三維位置，三維旋轉(zhuǎn)）,，而胳膊作為一個(gè)機(jī)械手,，有7個(gè)自由度，這兩個(gè)自由度好像說(shuō)的不是一回事,，但是數(shù)量上7-6=1,，所以這1個(gè)自由度我能拿來(lái)擰鑰匙。

如果上帝把我們的胳膊設(shè)計(jì)成6個(gè)自由度的話,，人擰鑰匙的動(dòng)作一定會(huì)非常浮夸,。大家可以在擰鑰匙的時(shí)候不要轉(zhuǎn)手腕，感受一下,。

那么為什么不再多給我們一些自由度呢,？

因?yàn)樽杂啥仍蕉啵瑱C(jī)械手剛性越差,。如果我們的胳膊有8個(gè)自由度,，那么受傷的概率會(huì)更加很多。雖然沒有什么生物學(xué)研究證明這一點(diǎn)（世界上沒有8個(gè)自由度的生物軀體）,，但是機(jī)器人的研究是可以證明這個(gè)問(wèn)題的,。

所以7是一個(gè)最好的選擇。不知道圣經(jīng)中把7作為最好最神圣的數(shù)字,、一個(gè)星期有七天,，和人的胳膊有7個(gè)關(guān)節(jié)有沒有關(guān)系。

作者: 未來(lái)第一站 時(shí)間: 2017-8-8 22:14
易經(jīng),，逢七必變,。

作者: 紫衣云夢(mèng) 時(shí)間: 2017-8-9 08:44
之前一直沒想通……

作者: wy117654 時(shí)間: 2017-8-9 09:20
有道理，長(zhǎng)見識(shí)了

作者: jiangsuwanhua 時(shí)間: 2017-8-9 09:31
原來(lái)是這個(gè)一直都沒搞明白,，也就像人的手臂一樣

作者: 鮑寒2013 時(shí)間: 2017-8-9 09:56
沒有太明白

作者: caicai2011 時(shí)間: 2017-8-9 10:25
學(xué)習(xí)了 ,，我居然真的模擬了擰鑰匙和移動(dòng)鼠標(biāo)，創(chuàng)新在于發(fā)現(xiàn)

作者: lgliang_429 時(shí)間: 2017-8-9 10:43
加上腰不是超過(guò)7個(gè)自由度了,？所以容易傷腰,？

作者: yanzhenghua 時(shí)間: 2017-8-9 11:13
，看起來(lái)分析的確實(shí)不錯(cuò),，不過(guò)愚還是以為不止7個(gè)自由度，應(yīng)該是范圍內(nèi)“無(wú)極”,，人的幾個(gè)關(guān)節(jié)類似萬(wàn)向接頭,，這個(gè)可能是機(jī)器人目前永遠(yuǎn)比人靈活性差的原因。

作者: 1142677463 時(shí)間: 2017-8-10 12:35

易經(jīng),，逢七必變,。

作者: coverrick 時(shí)間: 2017-8-11 11:55
長(zhǎng)見識(shí)了,，好詳細(xì)的講解

作者: jit 時(shí)間: 2017-10-31 08:34
不錯(cuò)，漲姿勢(shì)了

作者: mouse6 時(shí)間: 2017-11-2 10:44
欠驅(qū)動(dòng)和冗余驅(qū)動(dòng),，都能寫出不錯(cuò)的論文,；還是看應(yīng)用場(chǎng)景吧，畢竟碼垛干的也不錯(cuò),，蛇形機(jī)器人也很靈活

作者: 窩哥達(dá) 時(shí)間: 2017-11-3 09:02
學(xué)習(xí)了

歡迎光臨機(jī)械社區(qū) (http://97307.cn/)