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用vscode直接看工具箱api代码比较方便#xff0c;代码说明很多
一、模型设置
1、基础效果
%采用机器人工具箱进行正逆运动学验证
a[0,-0.3,-0.3,0,0,0];%DH参数
d[0.05,0,0,0.06,0.05,…资料https://blog.csdn.net/huangjunsheng123/article/details/110630665
用vscode直接看工具箱api代码比较方便代码说明很多
一、模型设置
1、基础效果
%采用机器人工具箱进行正逆运动学验证
a[0,-0.3,-0.3,0,0,0];%DH参数
d[0.05,0,0,0.06,0.05,0.04];
alp[pi/2,0,0,pi/2,-pi/2,0];
%机器人工具箱模型每一个L建立一个连杆输入DH参数即可offset是连杆的初始偏移量此处为0
L(1) Link(d, d(1), a, a(1), alpha, alp(1));
L(2) Link(d, d(2), a, a(2), alpha, alp(2), offset, 0 );
L(3) Link(d, d(3), a, a(3), alpha, alp(3), offset, 0 );
L(4) Link(d, d(4), a, a(4), alpha, alp(4), offset,0);
L(5) Link(d, d(5), a, a(5), alpha, alp(5));
L(6) Link(d, d(6), a, a(6), alpha, alp(6));
bot SerialLink(L,name,rbt);%将六个连杆组合起来
figure(1)
bot.display();%显示机器人模型
view(3)
bot.teach;2、link的常用属性
运动学参数
% theta kinematic: joint angle 关节角度
% d kinematic: link offset
% a kinematic: link length
% alpha kinematic: link twist % jointtype kinematic: R if revolute, P if prismatic 关节类型
% mdh kinematic: 0 if standard DH, else 1 参数类型标准/改进
% offset kinematic: joint variable offset 关节变量偏移量设置新零点
% qlim kinematic: joint variable limits [min max] 关节变量限制范围
动力学参数
% m dynamic: link mass 连杆质量
% r dynamic: link COG wrt link coordinate frame 3x1 质心
% I dynamic: link inertia matrix, symmetric 3x3, about link COG. 惯性张量
% B dynamic: link viscous friction (motor referred) 连杆粘性摩擦
% Tc dynamic: link Coulomb friction 连杆库仑摩擦
%-
% G actuator: gear ratio 减速比
% Jm actuator: motor inertia (motor referred) 电机惯量
二、运动学
1、正逆运动学
q[1,-1,1,-1,1,1];%给定初始角度
T_rbt bot.fkine(q);%采用机器人工具箱函数求正运动学
q_rbt bot.ikine(T_rbt,q0,q)%采用RTB的逆运动学计算上边得到的齐次矩阵对应的关节角度给定初始值可以更快的收敛到给定的角度
2、雅各比矩阵
bot.jacob0() 关于绝对坐标系的雅各比矩阵
bot.jacobn() 关于工作坐标系的雅各比矩阵
三、动力学
1、查看动力学参数
bot.dyn()2、正逆动力学
bot.nofriction() //无摩擦力动力学模型
bot.accel(角度角速度外力矩阵) //计算关节加速度bot.fdyn(时间外力矩阵) //正动力学
bot.rne(角度角速度角加速度重力加速度输出动力要求) //逆动力学3、计算动力学方程
bot.gravload() //G
bot.inertia() //M
bot.coriolis() //V
bot.payload() //有效载荷四、例子二自由度平面机械臂
syms Ix1 Iy1 Iz1 Ix2 Iy2 Iz2
syms q1 q2 m1 m2 L1 L2
syms qd1 qd2 g
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%1、设置运动学参数%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
a[0,L1,L2];%DH参数
d[0,0,0];
alp[0,0,0];q [q1,q2,0];
qd [qd1,qd2,0];L(1) Link(d, d(1), a, a(1), alpha, alp(1),modified); %modified代表使用改进dh法
L(2) Link(d, d(2), a, a(2), alpha, alp(2),modified);
L(3) Link(d, d(3), a, a(3), alpha, alp(3),modified);
bot SerialLink(L,name,rbt); %将三个连杆组合起来形成机器人
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%2、设置动力学参数%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%质量
bot.links(1).mm1;
bot.links(2).mm2;
bot.links(3).m0;
%质心
bot.links(1).r[L1/2,0,0];
bot.links(2).r[L2/2,0,0];
bot.links(3).r[0,0,0];
%转动惯量
bot.links(1).I [Ix1, Iy1, Iz1, 0, 0,0];
bot.links(2).I [Ix2, Iy2, Iz2,0, 0,0];
bot.links(3).I [0, 0, 0, 0, 0,0];
%重力
bot.gravity[0;0;-g];bot.dyn(); %显示所有杆的动力学参数
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%3、计算运动学参数%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
T bot.fkine(q); %机器人正运动学输入关节角度输出T_e^0
J bot.jacob0(q); %计算雅各比矩阵基于世界坐标的
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%4、计算动力学参数%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
M bot.inertia(q); %关节空间质量矩阵
V bot.coriolis(q,qd); %计算离心力和科氏力矢量注意这里给出的是矩阵VV*qd才等于计算出的向量Vqd
G bot.gravload(q); %重力矢量
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%5、正逆运动学%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%逆运动学角度不是微分运动学
theta1 bot.ikine(T,mask,[1,1,1,0,0,0],q0,[0,0,0]); %T代表的是工作点的位姿输出各个关节角度q0是基座坐标mask是关节小于6个时选择开启的
theta2 bot.ikunc(T);
%%正逆微分运动学
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%6、正逆动力学%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
bot_nfbot.nofriction(); %设置没有摩擦力 %其实就是根据关节力矩和作用力矩初始q和qd算qdd再根据qdd更新q和qd
%句柄那里不可以用[1,2,3,4,5,6]这样赋值了可以直接给[]就是不给力
%0.4是时间间隔函数句柄函数需要特别设置因为要解算方程第一个qz是q0,第二个qz是qd0,5和1就是函数句柄的参数
%输出就是一系列t、q、qd[t q qd] p560.nofriction().fdyn(0.4, test1, qz,qz,5,1);torqfun [0,30,6]; %设定一组关节力
qdd bot_nf.accel(q(i,:),qd(i,:),torqfun); %获得中间量的办法fdyn应该调用了accelfprintf(-----------------------)
%逆动力学
tau bot.rne(q, qd, qdd, gravity,[0,9.8,0],fext,[0,0,0,0,0,0]);%fext是外力
test1.m
function tau test1(t,q,qd,qstar,P,D)
tauP*(qstar-q) D*qd;
tau [0,0,0,0,0,0];
end
