Matlab机器人工具箱

 

一.标准型DH表

 建立运动学模型

%% Standard DH
clear;%删除变量
clc;
L(1)=Link('revolute','d',0.216,'a',0,'alpha',pi/2);
L(2)=Link('revolute','d',0,'a',0.5,'alpha',0,'offset',pi/2);
L(3)=Link('revolute','d',0,'a',sqrt(0.145^2+0.42746^2),'alpha',0,'offset',-atan(427.46/145));
L(4)=Link('revolute','d',0,'a',0,'alpha',pi/2,'offset',atan(427.46/145));
L(5)=Link('revolute','d',0.258,'a',0,'alpha',0);
Five_dof=SerialLink(L,'name','5-dof');
Five_dof.base=transl(0,0,0.28);
%subplot(1,2,1)
%plot(Five_dof,[0 0 0 0 0],'tilesize',0.1,'workspace',[-1 1 -1 1 -0.2 2])
Five_dof.teach

 注：

1. Offset 关节偏置，用Offset 来定义DH变量θ，d
2. revolute 旋转运动
3. Five_dof=seriallink(L,'name','5-dof')来串连接L各杆件，并命名
4. Five_dof.based()定义机器人的基坐标位置  Link0
5. Five_dof.teach 打开GUI模型

二.改进型DH

 运动学模型

%% Modified DH
clear;
clc;
L(1)=Link('revolute','d',0,'a',0,'alpha',0,'modified');
L(2)=Link('revolute','d',0,'a',0,'alpha',pi/2,'offset',pi/2,'modified');
L(3)=Link('revolute','d',0,'a',0.5,'alpha',0,'offset',-atan(427.46/145),'modified');
L(4)=Link('revolute','d',0,'a',sqrt(0.145^2+0.42746^2),'alpha',0,'offset',atan(427.46/145),'modified');
L(5)=Link('revolute','d',0.258,'a',0,'alpha',pi/2,'modified');
Five_dof=SerialLink(L,'name','5-dof');
Five_dof.base=transl(0,0,0.496);
%subplot(1,2,1)
%plot(Five_dof,[0 0 0 0 0],'tilesize',0.1,'workspace',[-1 1 -1 1 -0.2 2])
Five_dof.teach

注： modified 改进型 

  Matlab 默认基座位于原点   坐标系位于连杆前端

 

改进与标准型末端坐标系比较

三.常用函数

旋转与旋转矩阵相互转换

 注：

• rotx() X轴旋转矩阵
• eul2r 欧拉角 绕当前坐标系Z轴旋转再绕Y轴旋转 最后Z轴旋转   右乘（当前坐标系）     tr2eul()旋转矩阵获得欧拉角
• rpy2r   绕Z轴旋转再绕原来固定的坐标系Y轴旋转 Z轴旋转   左乘（固定坐标系）

旋转与变换矩阵相互转换

 位移与旋转矩阵转换 旋转矩阵与变换矩阵相互转换

 

串联机器人类

绘图命令plot

       

 注：view 视角   workspace 工作空间  tilesize 地砖大小  noshadow 阴影 noname 名称  noshading 光泽

三维模型展示

逆运动学

 注：

•  ikine6s 六轴机械臂解析解
• ikine 数值解不考虑关节限制   ikunc 不考虑关节限制  区别  欠驱动机械臂（自由度小于6）ikine需要mask淹没向量 指向自由度 ikunc不需要考虑

 

 

Matlab常用清除命令总结：
clc命令：清空命令窗口中的内容。

clear命令：清空workspace（工作空间）中的所有变量。

clear all：清除工作空间的所有变量，函数，和MEX文件。

clf命令：清除当前figure中的内容。

close命令：关闭当前打开的figure图形界面。

close all：关闭所有的Figure窗口。
工作空间可视化

 

 

定义关节限制

迭代

 轨迹规划

 五次多项式轨迹tpoly

 注   

• 51    插值：      在离散数据的基础上补插连续函数，使得这条连续曲线通过全部给定的离散数据点。 
• P 位置
• db 速度
• ddp 加速度

混合曲线轨迹

 多维轨迹

 

 多维多段轨迹

 注：

• WP需要经过的路径点 
• QDMAX 最大速度
• TSEG 每段时间间隔  与最大速度二选一
• Q0 初始位置 空时为WP第一个坐标
• DT 插值间隔
• TACC 加速时间

机械臂从初始位置到达目标位置

 

 注:  T1 位移到变换矩阵   q1求逆解 Five_dof.plot 绘制   pause 暂停

 注：mtraj 获取一串轨迹点   transl 位置矩阵   求逆解 轴位置