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DH参数坐标系的构建与计算

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简介：
本文章详细介绍如何在机器人学中建立和运用DH参数坐标系，并进行相关计算。适合初学者学习理解基本概念及应用。 在机器人硬件开发过程中，关节机器人的运动学方程求解通常采用DH（Denavit-Hartenberg）坐标系原理及其建立方法。本段落将详细介绍如何使用该坐标系进行正向和逆向运动学问题的解决，包括相关方程的具体推导与应用。

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  • DH参数坐标系的构建与计算
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    本文章详细介绍如何在机器人学中建立和运用DH参数坐标系，并进行相关计算。适合初学者学习理解基本概念及应用。 在机器人硬件开发过程中，关节机器人的运动学方程求解通常采用DH（Denavit-Hartenberg）坐标系原理及其建立方法。本段落将详细介绍如何使用该坐标系进行正向和逆向运动学问题的解决，包括相关方程的具体推导与应用。
     
  • 第二章 2D DH 坐标系的构建.ppt
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    本章节主要探讨二维双铰链(DH)坐标系统的建立方法及其应用。通过详细解析DH参数的设定与转换规则，为后续机器人学中的运动学分析奠定基础。 机械臂DH系在不同情况下的建系方法以及平移与旋转的各种组合方式。
     
  • DH参数法在机器人坐标中的应用介绍
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    本简介探讨了DH（Denavit-Hartenberg）参数法在机器人坐标系统中的应用，通过简化多关节机器人的建模过程，便于描述各连杆之间的相对位置和姿态。 在描述机器人的运动算法时，使用以下参数：α表示两个Z轴之间的夹角，值顺时针为正，逆时针为负；Θ表示绕Z轴转动的角度；d表示Zi沿着轴线方向滑移以使Zi+1轴圆心重合；a表示两个Z轴之间的公垂线长度。
     
  • C#坐标平面转换4参数.rar_坐标点变换_cad四参数转换_ms-persist.xml_四参数计算_四参数坐标
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    本资源提供C#编程实现的坐标平移、旋转及缩放（即四参数）转换方法，适用于CAD图纸中的坐标系变换。包含实例代码和相关配置文件(ms-persist.xml)。 C# Windows窗体应用程序具备以下功能：通过输入原始坐标系和目标坐标系中的两个公共点的坐标来求解平面坐标系转换所需的四参数，并利用这四个参数根据原始坐标系中某一点的坐标计算出该点在目标坐标系中的对应位置。此外，程序能够读取包含坐标的文件（如程序文件夹内的Coordinates_data.txt），用户可以自行选择参与最小二乘平差法计算的点的数量，从而得出平面坐标转换所需的四参数，并使用这些参数根据原始坐标系中某一点的坐标来确定该点在目标坐标系中的位置。
     
  • 基于FME的国家2000坐标系数据构建
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    本项目利用FME软件进行国家2000坐标系的数据转换与整合工作，旨在高效准确地完成大规模地理空间数据集的更新和集成。 ### 利用FME建立国家2000坐标系数据 #### 背景 随着城市化进程的加快以及信息化建设的深入，对于地理空间数据的需求日益增加。为了确保城市建设与管理工作能够持续发展，并且保持测绘成果使用的连续性，避免重复测绘造成的资源浪费，将现有的测绘成果从现行坐标系转换到国家2000坐标系显得尤为重要。通过建立一套完整的基础测绘数据成果体系，可以为后续的数据应用提供坚实的基础。 #### FME产品介绍及其特点 FME（Feature Manipulation Engine）是一款强大的空间数据转换和处理软件，能够处理超过2000种不同的数据格式，具备高度的灵活性和扩展性。主要包括三个版本：FME桌面版、FME服务器版和FME云服务。 - **FME桌面版**：适用于单机环境下的数据处理，支持丰富的数据格式转换和复杂的空间数据处理任务。 - **FME服务器版**：为企业级用户提供集中式数据处理服务，支持并行计算和批量处理，提高数据处理效率。 - **FME云服务**：为云环境下的用户提供弹性伸缩的数据处理能力，可根据实际需求动态调整计算资源。 ##### FME的特点： - **数据类型支持广泛**：支持超过2000种数据格式，几乎覆盖了所有常用的空间数据类型。 - **转换器功能强大**：提供了多种转换器，如属性变换、矢量几何变换、栅格点云变换等，能够实现复杂的数据转换需求。 - **坐标变换灵活高效**：内置多种坐标系，并支持用户自定义坐标系，能够快速进行坐标系统的转换。 - **自动化和服务化**：支持数据流程自动化，通过API接口实现空间数据的直接访问，同时提供SOA化的数据流和业务流程服务。 #### 建立基于FME坐标变换应用 利用FME建立国家2000坐标系的具体步骤如下： 1. **确定源数据格式和目标坐标系**：首先明确源数据的格式及当前坐标系，例如AutoCAD Map 3D DWG格式的数据，其坐标系为北京1954坐标系。 2. **设计转换工作流**：根据数据特点设计转换工作流，包括坐标变换、属性检查、接边处理等环节。 3. **配置转换参数**：在FME中配置坐标转换参数，实现从北京1954坐标系到国家2000坐标系的转换。 4. **实施转换**：运行FME转换工作流，完成数据的批量转换。 5. **质量检查**：对转换后的数据进行质量检查，确保坐标转换的准确性以及数据完整性。 6. **成果输出**：输出符合国家2000坐标系标准的数据成果。 #### 应用案例 以武汉市为例，介绍如何利用FME建立国家2000坐标系数据。 - **数据格式**：原始数据为AutoCAD Map 3D DWG格式。 - **比例尺**：1:500、1:2000、1:10000。 - **源坐标系**：北京1954坐标系。 - **转换类型**：包括坐标转换和分幅转换。 - **区域范围**：涉及武汉市的不同区域，如中心城区、经济技术开发区等。 - **图幅数量**：1:500地形图10889幅，1:2000地形图5579幅，1:10000地形图629幅。 - **技术难点**：包括坐标转换参数的保密、接边要素的几何拓扑检查、属性检查、块状要素无损转换等问题。 通过使用FME进行数据转换，有效地解决了传统数据处理平台功能单一、空间拓扑处理能力差等问题，大大提高了数据处理的效率和质量。同时，FME的自动化特性也减少了人工干预的频率，降低了出错的可能性，使得整个项目能够在规定的时间内顺利完成。 FME不仅是一种强大的空间数据处理工具，更是现代地理信息系统中不可或缺的重要组成部分，在推动地理空间数据标准化、提高数据处理效率方面发挥着重要作用。
     
  • 基于已知源坐标和七参数计算目标坐标的MATLAB脚本.m
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    这段MATLAB脚本用于通过输入已知的源坐标以及七参数（三个平移、三个旋转及一个尺度因子），精确计算并输出目标坐标的转换值，适用于大地测量与地理信息系统中的坐标变换。 已知源椭球及目标椭球的信息后，可以通过计算将源椭球的经纬度转换为目标椭球下的经纬度值。首先需要由给定的七参数（基于布尔莎模型推导出的经纬度互相转换方法）以及点的位置信息来确定这两个椭球之间的关系。 步骤如下： 1. 将源椭球上的经纬度从十进制格式转换成度分秒表示。 2. 利用已知的七参数，计算目标椭球与源椭球之间对应的经度和纬度差值（单位为角度秒）。 3. 把上述得到的角度差值加到原始点位上以获得该位置在目标椭球下的经纬度。 为了执行此转换过程，在MATLAB中运行相关脚本时，需要输入待处理的七参数、具体点的位置信息以及所使用的椭球模型的相关参数。完成这些设置后即可开始计算并得到结果。
     
  • VB坐标转换四参数与七参数
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    本文介绍VB编程环境下实现的两种坐标系转换方法——四参数和七参数模型的应用及代码实现，适用于地理信息系统中的坐标变换需求。 在VB代码中使用七参数转换计算时需要定义以下数组： ```vb ReDim A(1 To 4, 1 To 2 * n) As Double, L(1 To 2 * n) As Double ReDim At(1 To 2 * n, 1 To 4), AtA(1 To 4, 1 To 4) ReDim AtA1(1 To 4, 1 To 4), AtA1At(1 To 2 * n, 1 To 4) ``` 接下来，通过循环计算形成系数矩阵和常数向量： ```vb For i = 1 To n A(1, 2 * i - 1) = 1: A(2, 2 * i - 1) = 0: A(3, 2 * i - 1) = x1(i): A(4, 2 * i - 1) = y1(i) Debug.Print A(1, 2 * i - 1), A(2, 2 * i - 1), A(3, 2 * i - 1), A(4, 2 * i - 1) A(1, 2 * i) = 0: A(2, 2 * i) = 1: A(3, 2 * i) = y1(i): A(4, 2 * i) = -x1(i) Debug.Print A(1, 2 * i), A(2, 2 * i), A(3, 2 * i), A(4, 2 * i) L(2 * i - 1) = x2(i): L(2 * i) = y2(i) ``` 上述代码用于构建七参数转换所需的矩阵和向量，其中`x1`, `y1`, 和 `x2`, `y2` 分别代表输入坐标系中的点以及目标坐标系的对应值。
     
  • 4参数与7参数的坐标转换公式
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    本文章介绍了地理信息系统中常用的4参数和7参数模型及其应用方法，详细阐述了两种模型之间的区别和联系，并提供了具体的坐标转换公式及实例。 在任意两个平面直角坐标系之间进行转换时，可以求取4参数或7参数，并且还需要对精度进行评定。
     
  • 从90坐标系转换到80坐标系的参数和方法
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    本文探讨了从90坐标系转换至80坐标系的具体参数与实施方法，为相关领域的研究提供了理论和技术支持。 本段落介绍了将90坐标转换为80坐标的两种方法。第一种方法是使用CAD打开90坐标的图形文件，并根据特定参数进行移动和旋转操作。第二种方法是在CAD中插入90坐标的图形文件，但需要更改插入点的坐标值以适应要求。这两种方法能够帮助用户将90坐标转换为80坐标，满足不同的应用需求。
     
  • 北京54坐标系统参数
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    北京54坐标系是中国早期采用的大地测量坐标系统，基于克拉索夫斯基椭球体建立。该文介绍其参数设定及应用背景，探讨其在现代地理信息系统中的影响与转换方法。 用于北京1954坐标系转换的参数已从ArcGIS中整理完毕，可以放心使用。