在四轴编程中,求偏心坐标的公式如下:
\[ P = T * P' + O \]
其中:
\( P \) 表示末端执行器的坐标(在四轴机器人坐标系中)。
\( P' \) 表示基坐标系下的坐标。
\( T \) 表示旋转矩阵,通常通过欧拉角来表示。
\( O \) 表示偏移量,通常通过测量得到。
欧拉角包括三个角度,分别表示绕X轴、Y轴和Z轴的旋转。假设欧拉角分别为 \( \alpha \)(绕X轴旋转角度)、\( \beta \)(绕Y轴旋转角度)和 \( \gamma \)(绕Z轴旋转角度),则旋转矩阵 \( T \) 可以表示为:
\[ T = R_z(\gamma) * R_y(\beta) * R_x(\alpha) \]
其中 \( R_x(\alpha) \)、\( R_y(\beta) \) 和 \( R_z(\gamma) \) 分别是绕X轴、Y轴和Z轴的旋转矩阵,其公式如下:
\[ R_x(\alpha) = \begin{bmatrix}
1 & 0 & 0 \\
0 & \cos(\alpha) & -\sin(\alpha) \\
0 & \sin(\alpha) & \cos(\alpha)
\end{bmatrix} \]
\[ R_y(\beta) = \begin{bmatrix}
\cos(\beta) & 0 & \sin(\beta) \\
0 & 1 & 0 \\
-\sin(\beta) & 0 & \cos(\beta)
\end{bmatrix} \]
\[ R_z(\gamma) = \begin{bmatrix}
\cos(\gamma) & -\sin(\gamma) & 0 \\
\sin(\gamma) & \cos(\gamma) & 0 \\
0 & 0 & 1
\end{bmatrix} \]
将这些矩阵相乘得到旋转矩阵 \( T \)。
然后,将旋转矩阵 \( T \) 和偏移量 \( O \) 应用到基坐标系下的坐标 \( P' \) 上,得到末端执行器的坐标 \( P \):
\[ x' = x * \cos(\gamma) * \cos(\beta) + y * (\cos(\gamma) * \sin(\beta) * \sin(\alpha) - \sin(\gamma) * \cos(\alpha)) + z * (\cos(\gamma) * \sin(\beta) * \cos(\alpha) + \sin(\gamma) * \sin(\alpha)) \]
\[ y' = x * \sin(\gamma) * \cos(\beta) + y * (\sin(\gamma) * \sin(\beta) * \sin(\alpha) + \cos(\gamma) * \cos(\alpha)) + z * (\sin(\gamma) * \sin(\beta) * \cos(\alpha) - \cos(\gamma) * \sin(\alpha)) \]
\[ z' = -x * \sin(\beta) + y * \cos(\beta) * \sin(\alpha) + z * \cos(\beta) * \cos(\alpha) \]
通过上述公式,你可以计算出四轴机器人末端执行器相对于基坐标系的偏心坐标。