MATLAB机器人仿真程序 (2).pdf
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在MATLAB环境中,机器人仿真程序通常涉及到机器人动力学、运动学和控制等方面的知识。以下是根据提供的文件内容解析出的相关知识点: 1. **机器人链接(Link)定义**: 在MATLAB机器人工具箱中,`link()`函数用于创建机器人臂的各个关节链接。参数通常包括关节的旋转角度、长度、偏移等,如`L1=link([pi/2 150 0 0])`表示一个关节,其初始位置旋转了90度(pi/2),长度为150单位。 2. **机器人对象(Robot)创建**: 使用链接对象创建机器人模型,如`r=robot({L1 L2 L3 L4 L5 L6})`,将所有链接组合成一个名为“MOTOMAN-UP6”的机器人对象。 3. **驱动机器人(drivebot)**: `drivebot(r)`函数可以用于驱动机器人按照特定的运动学规则进行操作。 4. **正运动学(Forward Kinematics, FK)**: `fkine(r,q)`是正运动学函数,它根据给定的关节角度`q`计算机器人末端执行器的位置和姿态。在`Rob2.m`中,这个函数用于生成机器人在不同时间点的位姿轨迹。 5. **关节运动轨迹生成(jtraj)**: `q=jtraj(qA, qAB, t)`用于生成从初始关节角度`qA`平滑过渡到目标角度`qAB`的关节角度随时间变化的轨迹。 6. **图形化显示**: MATLAB的`plot`和`subplot`函数用于绘制机器人的运动轨迹和关节转角。例如,`plot(r,q)`显示关节角度随时间的变化,`subplot(3,1,1)`将图形分割为三个部分,第一个子图用于显示X轴位移随时间的变化。 7. **3D轨迹图(plot3)**: `plot3(x,y,z)`用于在3D空间中绘制末端执行器的轨迹,其中`x`, `y`, `z`是通过正向运动学计算得到的坐标。 8. **关节转角仿真**: 在`Rob3.m`中,程序分别绘制了六个关节随时间的转动角度,这有助于理解每个关节在整个运动过程中的运动模式。 9. **关节角速度仿真**: `Rob4.m`程序展示了如何计算并显示关节的角速度。虽然没有给出完整的代码,但可以推断`qAB`包含了关节的目标角速度,然后可能通过差分或插值方法计算出中间时间点的角速度。 10. **时间向量(Time Vector)**: `t=[0:0.01:10]`创建了一个时间向量,用于表示模拟过程中的时间步长。这种时间间隔的选择直接影响了运动轨迹的精确度和仿真速度。 以上就是MATLAB机器人工具箱中涉及的几个核心概念和功能,这些知识点对于进行机器人建模、仿真以及运动分析至关重要。在实际应用中,开发者可以根据具体需求调整这些参数,以实现对机器人更复杂的运动控制和行为模拟。
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