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title: 機器人學筆記

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# 機器人學筆記
## 參考資料
https://www.youtube.com/playlist?list=PLI6pJZaOCtF19YeBd1IcOHdLTkDJkwAWK
DeltaMOOCx的機器人學，由簡入深，缺點就是要花比較多時間，但是只要花時間就能學會，可以先看這一部前三單元。
https://www.coursera.org/learn/robotics1#syllabus
台大在coursera上的機器人學課程，時間短但是如果直接看這部可能有點迷茫，建議以這邊的習題搭配上面的課程服用。
## 先備知識
一些線性代數：矩陣相乘、轉置矩陣、反矩陣、矩陣的旋轉、平移。

一個剛體在空間中總共有六個自由度，xyz的轉動跟xyz的平移，可以以一個3x3的矩陣來表示物體在空間中的位置。我們把旋轉關節的旋轉軸定為Z軸，平移關節則是移動軸為Z軸。
![](https://i.imgur.com/TA0igJl.png)


## 正向運動學
正向運動學是透過關節的角度知道機器端點的位置，通常是指末端效應器的位置。
要從目前的位置跟座標系移動到下一個座標系的時候，我們可以先依當前的座標系做平移d，再藉由旋轉矩陣把當前座標系旋轉之後轉變成下一座標系。
![](https://i.imgur.com/LY01KF4.png)
那我們可以結合旋轉矩陣跟平移矩陣成為一個齊次轉換矩陣
![](https://i.imgur.com/hSdQRNk.png)
R為3x3的旋轉矩陣，d為3x1的平移矩陣。


### DH表示法
為了簡化運算，當Xi軸垂直且相交於Zi-1軸，我們就可以用DH表示法。
![](https://i.imgur.com/76j4Bho.png)
^來源：機器人學_蕭俊祥_第四單元 順向運動學(I)_Part 2A DH表示法(1)

透過DH表示法跟其次轉換矩陣之後，就能從初始的座標逐步求出需要的末端點座標。
## 逆向運動學