[名词解释] 机器人的正运动学

正运动学是机器人学中的基础概念，主要研究已知机器人各关节变量时，如何确定机器人末端执行器（手）的位置和姿态。其核心在于通过几何变换或数学模型，将关节空间的参数映射到笛卡尔空间的位姿。理解正运动学的关键在于掌握坐标变换的基本原理，例如齐次坐标变换或Denavit-Hartenberg（DH）参数法。

核心概念解析

1. 关节变量：指机器人各关节的参数，如旋转角度、直线位移等。
2. 末端位姿：指机器人末端执行器在三维空间中的位置（坐标）和姿态（方向）。
3. 正运动学的数学本质：通过串联或并联机构的几何关系，建立关节变量与末端位姿的映射关系。

应用场景

• 路径规划：根据任务需求计算末端轨迹。
• 轨迹控制：实时调整关节变量以实现期望位姿。
• 仿真验证：在虚拟环境中验证机器人动作可行性。