教案（章、节备课）
学时：8 第二章 操作臂运动学 第一节 齐次坐标与动系位姿矩阵 第二节 齐次变换 第三节 机器人的位姿分析 第四节 机器人的运动学 章、节 教学目的和要求 机器人运动学研究机器人运动的几何关系，而不考虑引起运动的力。掌握机器人运动学的基础知识，包括齐次坐标、齐次变换、连杆参数及机器人正向和逆向运动学。 掌握齐次坐标及齐次变换；掌握工业机器人杆件坐标系建立的方法及其齐次变换矩阵；掌握工业机器人运动学方程。 重点: 齐次坐标和齐次变换；机器人运动学方程。 难点：杆件坐标系建立的方法；坐标系间的齐次变换矩阵。 第一节 位姿描述 2学时 讲授 1. 齐次坐标 2. 动系的位姿表示 第二节 齐次变换 2学时 讲授 1. 旋转齐次变换 2. 平移齐次变换 3. 复合变换 第三节 操作臂的位姿分析 2学时 讲授 1. 杆件坐标系的建立 2. 连杆坐标系间的变换矩阵 第四节 操作臂的运动学 2学时 讲授 1. 机器人的运动学 2. 机器人逆运动学的解 教材: 熊有伦，机器人技术基础，华中科技大学出版社，1996 教学参考书：1、刘极峰，机器人技术基础，高等教育出版社，2006 2、陈恳，机器人技术与应用，清华大学出版社，2006 3、蔡自兴，机器人学，清华大学出版社，2005 教学 重点 难点 教学进程（含章节教学内容、学时分配、教学方法、教学手段、辅助手段） 作业 主要 参考资料 备注 整理为word格式
教案（课时备课）
第3次课 2学时 第一节 位姿描述 1. 齐次坐标 2. 动系的位姿表示 课目、课题 教学目的和要求 掌握齐次坐标及动系位姿表示 重点: 齐次坐标和动系位姿表示 难点：动系位姿表示 一、复习 二、讲授新课 2.1 位姿描述 2.1.1 齐次坐标 一、空间任意点的坐标表示 在选定的直角坐标系{A}中，空间任一点P的位置可以用3 1的位置矢量P表示，其左上标表示选定的坐标系{A}，此时 AP=[PX PY PZ]T 式中：PX、PY、PZ是点P在坐标系{A}中的 A重点 难点 教学进程（含课堂教学内容、三个位置坐标分量，如图2.1所示。 图2.1 空间任一点的坐标表示 教学方法、二、齐次坐标表示 辅助手段、将一个n维空间的点用n + 1维坐标表示，则该n + 1维坐标即为n维坐标师生互动、的齐次坐标。一般情况下w称为该齐次坐标中的比例因子，当取w = 1时，其时间分配、表示方法称为齐次坐标的规格化形式，即 板书设计） P = [PX PY PZ 1] 三、坐标轴的方向表示 i、j、k分别表示直角坐标系中X、Y、Z坐标轴的单位矢量，用齐次坐标表示之，则有 X = [1 T0 0 0 ] T Y = [0 1 0 0] T Z = [0 0 1 0] T 由上述可知，若规定：4 1列阵[a b c w]中第四个元素为零，且整理为word格式
T
222T满足a + b + c = 1，则[a b c 0]中a、b、c的表示某轴的方向； 4 1列阵[a b c w]中第四个元素不为零，则[a b c w]表示空间某点的位置。 TT整理为word格式
工业机器人优秀教案Word版
