這同樣是《機器人技術基礎》課程實驗中的一個，題目比較開放，只要求對任一坐標形式的機械臂進行研究即可。下面是詳細介紹：

一、選定建模對象

選定球坐標機器人--斯坦福機械手臂(參考《機器人學導論》第73頁例2，26(續))。

二、D-H法建模分析

建立D-H坐標系如下圖：

制D-H參數表：

三、Matlab Robotics ToolBox建模分析

3.1、物理建模

%關節定義

% th d a alpha sigma

L(1) = Link([ 0 5 0 -pi/2 0]);

L(2) = Link([ 0 5 0 pi/2 0]);

L(3) = Link([ 0 0 0 0 1]); % PRISMATIC link,

L(4) = Link([ 0 0 0 -pi/2 0]);

L(5) = Link([ 0 0 0 pi/2 0]);

L(6) = Link([ 0 5 0 0 0]);

%關節參數范圍限定

L(1).qlim = [-170 170]*pi/180;

L(2).qlim = [-170 170]*pi/180;

L(3).qlim = [5 15];

L(4).qlim = [-170 170]*pi/180;

L(5).qlim = [-90 90]*pi/180;

L(6).qlim = [-170 170]*pi/180;

robot = SerialLink(L, 'name', 'Stanford');%創建機器人

init = [0 0 0 0 0 0];%初始關節參數

%工作區定義

w=[-20,20,-20,20,-20,20];

figure

robot.plot(init,'workspace',w);%畫出圖像

title('初始狀態');

建模結果：

3.2、設定機械手的目標運動位姿，求解運動指標

t = 0:0.5:8;%采樣時間

%期望關節參數 第一組

aid0 = [0 -pi/4 10 0 -pi/2 0];

%運動軌跡求解，第一組

[q0,qd0,qdd0]=jtraj(init,aid0,t);%運動指標求解，q為位移，qd為速度，qdd為加速度

aid1 = [-pi/2 pi/4 15 0 pi/2 0];

%運動軌跡求解，第二組

[q1,qd1,qdd1]=jtraj(init,aid1,t);%q為位移，qd為速度，qdd為加速度

由上述語句可以得到機械手在 8s 時間內共 17 組時間點的位移指標(空間規劃指標)、速度指標和加速度指標，這里只觀察最終的位移指標：

%第一組

Theta0 = q0(17,:)/pi*180;

Theta0(3)= Theta0(3)/180*pi;

Theta0

%第二組

Theta1 = q1(17,:)/pi*180;

Theta1(3)= Theta1(3)/180*pi;

Theta1

運行結果：

3.3、正逆運動學分析

%正運動學分析 第一組

T0=robot.fkine(aid0);

T0

%逆運動學分析 第一組

theta0 =robot.ikine(T0);

theta0 = theta0/pi*180;%轉換為角度

theta0(3) = theta0(3)/180*pi;%由于第三關節是移動副，所以這里將錯乘的轉換回來

theta0

%正運動學分析 第二組

T1=robot.fkine(aid1);

T1

%逆運動學分析 第二組

theta1 =robot.ikine(T1);

theta1 = theta1/pi*180;

theta1(3) = theta1(3)/180*pi;

theta1

利用fkine進行正運動學分析得到正運動總變換T：

第一組

第二組

利用ikine進行逆運動學分析得到各關節未知的參數( θ 或者 d )：

第一組

第二組

3.4、運動軌跡繪制

錄制動圖如下：

四、總結

本篇是關于Matlab Robotics ToolBox使用實戰的最后一篇，也是工業機器人部分記錄的最后一篇。在《機器人技術基礎》這一課程中，工業機器人與移動機器人作為兩大類分時分老師進行講解，客觀感覺工業機器人這一部分知識點比較系統化，也具有相當的難度，而移動機器人部分正如老師所說，由于尚處于發展階段，因此并沒有形成一個完整的知識系統，因此在課程上給人最大的感受就是云里霧里抓不住重點。之后會對 移動機器人 部分的相關實驗進行記錄，下次再見啦！

總結

以上是生活随笔為你收集整理的怎么用matlab计算机械手运动,Matlab Robotics ToolBox 实战 -- 斯坦福机械手运动学建模及分析...的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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