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对运动的研究可分为运动学和动力学。正运动学指在已知相应关节值的情况下计算末端执行器的位置、方向、速度和加速度。逆运动学是指相反的情况，为给定的末端执行器值计算所需的关节值，如路径规划中所做的那样。运动学的一些特殊方面包括处理冗余（执行相同运动的不同可能性）、避免碰撞和避免奇异点。
在机械工程中，Denavit-Hartenberg参数（也称DH参数）是与将参考系附加到空间运动链或与机器人操纵器链接特定约定的相关的四个参数。Jacques Denavit和Richard Hartenberg于1955年引入了这个约定，以标准化空间链接的坐标系。1981年，Richard Paul证明了其对机器人系统运动学分析的价值。虽然已经制定了许多附加参考系的约定，但Denavit-Hartenberg约定仍然是一种流行的方法。
在介绍DH方法前，本章首先介绍一些协作机器人运动学建模的数学基础，即刚体在空间中的表示、齐次旋转矩阵等协作机器人的基础数学知识，以便读者后续能更好地理解DH参数。