云梯车的基本构造都是由执行机构和油缸系统组成的平面三节臂系统, 三节臂机构可被当作一个开式运动链,由一系列转动关节组成。开式运动链的一端固定在基座上的,另一端自由,安装着末端执行器用于完成各种作业。关节由驱动装置驱动,关节间的相对运动导致三节臂运动,使得末端执行器达到目标位姿。以机器人学为理论依据进行云梯车三节臂机构的运动学分析,包括正向运动学分析和逆向运动学分析。对于给定的机构,三节臂的几何参数和关节转角已知,欲求机构末端执行器坐标系相对于参考坐标系的位姿,是谓正向运动学。已知三节臂的几何参数和三节臂系统的末端执行器坐标系相对于参考坐标系的目标位姿,欲求满足目标位姿的三节臂机构的关节变量,是谓逆向运动学。
云梯车三节臂机构的运动学方程三节臂机构一般是由一系列三节臂配合相应的运动副组合成的开式运动链,用以实现目标运动,完成规定的操作。因此,分析云梯车三节臂机构之间的运动关系,**先要描述出各个三节臂之间以及工作平台之间的相对运动关系。笛卡尔坐标系定义了一个**坐标系,讨论的任何问题都能够参照这个坐标系。在机器人学中,位置和姿态往往是成对出现的,两者的组合被称为坐标系。四个矢量为一组,表示位置和姿态的信息。
空间描述及变换机器人操作的定义是指通过某种机构使得零件和工具在空间运动。建立三节臂机构运动学方程,其实就是利用齐次变换矩阵描述相邻两三节臂坐标系之间的相对位姿及其运动关系。三节臂机构运动学的研究,不仅与各三节臂本身之间的位姿有关,还涉及到它和周围环境之间的关系。