在第四章中,介绍了正运动学(forward kinematics),它的任务是给定关节角度,求解末端位置在某一坐标系下的位形。本章中,我们将研究逆运动学(inverse kinematics),它的任务是给定所需的末端位形,找到实现该位形的关节位置。1. 引言正运动学中,一种关节角度唯一确定了末端位置,而在逆运动学中,一种末端位形往往不止一种关节位置(相当于反解方程的过程)。两种求解逆运动学的方法:求解非线性方程的封闭解析解(analytic closed-form)数值迭代(iterative numerical methods)两个数学工具:two-argument arctangent(双参数反正切函数atan2):给定平面中某个点的x和y坐标,输出从原点到该点的向量与x轴夹角。图1:two-argument arctangent function 2. law of cosines(余弦定理):图2:law of cosine比如,对于一个2R机器人,逆运动学的目标是给定末端的坐标,求出关节的角度和图3:2R robot inverse kinematics