机器人运动学与动力学

运动学与动力学的定义区别

运动学：研究机器人末端执行器位置与关节变量间的几何关系，包括正向运动学（已知关节变量求末端位姿）和逆向运动学（已知末端位姿求关节变量）。

动力学：分析力、力矩与运动的关系，解决动力学正问题（已知力求运动）和逆问题（已知运动求力），涉及非线性多体系统建模。Lagrange方法、Newton-Euler方法是常用建模方法。

控制应用差异

运动学控制：聚焦轨迹规划，如机械臂通过逆运动学计算关节角度以实现目标路径。

动力学控制：需考虑惯性、耦合惯量等非线性因素，优化伺服驱动响应，如ABB等厂商采用驱控一体架构提升实时性。

联系与协同

两者在机器人控制中紧密耦合：运动学提供轨迹输入，动力学确保执行精度。例如四足机器人需综合运动学步态规划和动力学力矩分配。现代控制算法（如自适应控制）需同时整合两类模型以实现高性能操作。