機器人學工具箱（Robotics Toolbook for Matlab) 是matlab中專門用于機器人仿真的工具箱，在機器人建模、軌跡規劃、控制、可視化方面使用非常方便。

創建機器人的兩個最重要的函數是：Link和Seriallink

Link類

Link 對象包括連桿的各種屬性：運動學參數、慣性張量、電機、傳遞矩陣等
Link 的類函數：
A ：關節傳動矩陣
RP ：關節類型
friction : 摩擦力
nofriction : 摩擦為0
dyn : 顯示動力學參數
islimit：檢測關節變量是否超出范圍
isrevolute : 檢測關節是否為轉動關節
isprismatic : 檢測關節是否為移動關節
display : 顯示D-H矩陣
char : 轉化為字符串

Link 的類屬性（讀/寫）：
theta：D-H參數
d:D-H參數
a:D-H參數
alpha:D-H參數
sigma: 默認0，旋轉關節；1，移動關節
mdh: 默認0，標準D-H；1，改進D-H
offset:關節變量偏移量
qlim:關節變量范圍

m: 質量
r: 質心
I: 慣性張量
B: 粘性摩擦
Tc: 靜摩擦
G: 減速比
Jm: 轉子慣量

例如：定義連桿

L =link('d',1.2,'a', 0.3,'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)； %判讀L是否為旋轉連桿 b2= L.d; %讀取L連桿的長度

Seriallink 類

Seriallink 的類函數：
類函數比較多，包括顯示機器人、動力學、逆動力學、雅可比等，用的最多的是：SerialLink 和 plot，用來顯示機器人

R=SerialLink(links, options)； R.plot（theta）；

Seriallink 的類屬性（讀/寫）：
links ：連桿向量
gravity ：重力加速度
base ：基座標系
tool：與基座標系的變換矩陣
qlim ：關節極限位置
offset ：關節偏移量
name ：機器人的名字
manuf ：制造者的名字
comment： 注釋

Seriallink 的類屬性（讀）：
n ：關節數
config： 關節配置，如‘RRRRRR’
mdh ：D-H矩陣類型
theta ：D-H參數
d ：D-H參數
a ：D-H參數
alpha： D-H參數

建立機器人

首先用Link建立連桿，再用SerialLink建立機器人，最后用plot顯示機器人。

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 類函數 robot=SerialLink([L1,L2,L3,L4,L5,L6]); %SerialLink 類函數 robot.name='帶球形腕的擬人臂'; robot.comment='飄零過客'; robot.display(); %Link 類函數 theta=[0 0 0 0 0 0]; robot.plot(theta); %SerialLink 類函數

在 Matlab 的命令行窗口中顯示 display 的結果：

robot = 帶球形腕的擬人臂 (6 axis, RRRRRR, stdDH, fastRNE) 飄零過客; +---+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------+ | j | theta | d | a | alpha | offset | +---+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------+ | 1| q1| 0| 0| 1.571| 0| | 2| q2| 0| 0.5| 0| 1.571| | 3| q3| 0| 0| 1.571| 0.7854| | 4| q4| 1| 0| -1.571| 0| | 5| q5| 0| 0| 1.571| 0| | 6| q6| 1| 0| 0| 0| +---+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------+grav = 0 base = 1 0 0 0 tool = 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 9.81 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1

plot 的圖形為：

參數說明

display 顯示的結果中，除了D-H參數外，還有三個矩陣，grav,base,tool
grav，重力加速度矢量
base，基座標的齊次矩陣，正常情況下，豎直方向Z軸（看重力加速度矢量），如上圖所示。但有些機器人的基座標系豎直方向不是Z軸（如下圖，兩連桿機械臂），基座標矩陣就是機械臂的基座標系與plot圖的默認坐標系之間的變換關系。如果不改變base坐標，那么就要改變grav矢量的值了。
tool，指工具坐標系和末端連桿的坐標系之間的變換矩陣。一般情況下是重合的。

工具箱下載地址：https://pan.baidu.com/s/1pLo7V7d

參考

Peter Corke，Robotics Toolbox for MATLAB Release 9（Version，9.10），2015.02
P.I. Corke, Robotics, Vision & Control: Fundamental Algorithms in MATLAB.Springer, 2011.

總結

以上是生活随笔為你收集整理的机器人工具箱 V9.10（Robotics Toolbook) (1)：建立机器人模型的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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