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Robotic Toolbox 博客学习文件Robotic Toolbox 博客学习文件
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Robotic Toolbox 博客学习文件
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(1):建立机器人模型
创建机器人的两个最重要的函数是:Link 和 Seriallink
Link 类
Link 对象包括连杆的各种属性:运动学参数、惯性张量、电机、传递矩阵等
Link 的类函数:
A :关节传动矩阵
RP :关节类型
friction : 摩擦力
nofriction : 摩擦为 0
dyn : 显示动力学参数
islimit:检测关节变量是否超出范围
isrevolute : 检测关节是否为转动关节
isprismatic : 检测关节是否为移动关节
display : 显示 D-H 矩阵
char : 转化为字符串
Link 的类属性(读/写):
theta:D-H 参数
d:D-H 参数
a:D-H 参数
alpha:D-H 参数
sigma: 默认 0,旋转关节;1,移动关节
mdh: 默认 0,标准 D-H;1,改进 D-H
offset:关节变量偏移量
qlim:关节变量范围
m: 质量
r: 质心
I: 惯性张量
B: 粘性摩擦
Tc: 静摩擦
G: 减速比
Jm: 转子惯量
例如:定义连杆
L=link('d',1.2,'a', .3,'alpha',pi/2,'offset',pi/2,‘mdh’,1,'qlim',[-pi,pi],'m'
,0.5,'r',[0 0 0.05],'I',[0.001 0 0; 0 0.001 0; 0 0 0.05]);
b1=isrevolute(L); %判读 L 是否为旋转连杆
b2= L.d; %读取 L 连杆的长度
Seriallink 类
Seriallink 的类函数:
类函数比较多,包括显示机器人、动力学、逆动力学、雅可比等,
用的最多的是:SerialLink 和 plot,用来显示机器人
R=SerialLink(links, options);
R.plot(theta);
R=SerialLink(links, options);
R.plot(theta);
Seriallink 的类属性(读/写):
links :连杆向量
gravity :重力加速度
base :基座标系
tool:与基座标系的变换矩阵
qlim :关节极限位置
offset :关节偏移量
name :机器人的名字
manuf :制造者的名字
comment: 注释
Seriallink 的类属性(读):
n :关节数
config: 关节配置,如‘RRRRRR’
mdh :D-H 矩阵类型
theta :D-H 参数
d :D-H 参数
a :D-H 参数
alpha: D-H 参数
建立机器人
首先用 Link 建立连杆,再用 SerialLink 建立机器人,最后用 plot 显示机器人。
clear;
clc;
L1 = Link('d', 0, 'a', 0, 'alpha', pi/2);
L2 = Link('d', 0, 'a', 0.5, 'alpha', 0,'offset',pi/2);
L3 = Link('d', 0, 'a', 0, 'alpha', pi/2,'offset',pi/4);
L4 = Link('d', 1, 'a', 0, 'alpha', -pi/2);
L5 = Link('d', 0, 'a', 0, 'alpha', pi/2);
L6 = Link('d', 1, 'a', 0, 'alpha', 0);
b=isrevolute(L1); %Link 类函数
robot=SerialLink([L1,L2,L3,L4,L5,L6]); %SerialLink 类函数
robot.name='带球形腕的拟人臂';
robot.comment='飘零过客';
robot.display(); %Link 类函数
theta=[0 0 0 0 0 0];
robot.plot(theta); %SerialLink 类函数
在 Matlab 的命令行窗口中显示 display 的结果:
robot =
带球形腕的拟人臂 (6 axis, RRRRRR, stdDH, fastRNE)
飘零过客;
+---+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------+
| j | theta | d | a | alpha | offset |
+---+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------+
| 1| q1| 0| 0| 1.571| 0|
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
+--
-
gra
v
plo
t
参
数
dis
p
gra
v
bas
e
但
有
械
臂
改
变
况
下
(
二
mat
l
的
函
时
可
2|
3|
4|
5|
6|
-
+--------
-
v
= 0
b
0
9.81
t
的图形为:
数
说明
p
lay 显示
的
v
,重力加
速
e
,基座标的
有
些机器人
的
臂
的基座标
系
变
grav 矢量
的
下
是重合的。
二
):正/逆
运
l
ab 机器人
工
函
数:Seria
l
可
以使用 Ser
q2
|
q3
|
q4
|
q5
|
q6
|
-
--+------
-
b
ase = 1
0
0 1
0
0
0
0
的
结果中,
除
速
度矢量
齐次矩阵,
正
的
基座标系
竖
系
与 plot 图
的
的
值了。 to
o
运
动学
工
具箱 robo
t
l
Link.fkin
e
ialLink.ik
i
0
|
0
|
1
|
0
|
1
|
-
----+-----
-
0
0 0 t
o
0 0
0
1 0
0
0 1
除
了D-H参数
正
常情况下,
竖
直方向不是
的
默认坐标
系
o
l,指工具
坐
t
ic toolbo
x
e
(theta),
可
i
ne(T) 求
逆
0.5
|
0
|
0
|
0
|
0
|
------+---
-
ool = 1
0
0
1
0
0
0
0
外,还有三
个
竖直方向 Z
Z轴(如下
图
系
之间的变
换
坐
标系和末
端
x
做运动学
分
可
以直接对
已
逆
运动学参
数
0
|
1.571
|
-1.571
|
1.571
|
0
|
-
-------+-
-
0
0 0
1
0 0
0
1 0
0
0 1
个
矩阵,gr
a
轴(看重力
加
图
,两连杆
机
换
关系。如果
端
连杆的坐
标
分
析非常方
便
已
经建立的
机
数
。
1.571
|
0.7854
|
0
|
0
|
0
|
-
---------
+
a
v,base,to
o
加
速度矢量
)
机
械臂),
基
不改变 bas
e
标
系之间的
变
便
,SerialL
i
机
器人模型
做
+
o
l
)
,如上图
所
基
座标矩阵
就
e
坐标,那么
变
换矩阵。
一
i
nk 类中有
现
做
运动学分析
所
示。
就
是机
就要
般情
现
成
,同
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