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【精选】机械臂机器人
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四轴机械臂实物Robotic ToolBox机械臂建模1.建立机械臂的D-H表建立机械臂坐标系根据坐标系建立D-H表
2.代码建模
机械臂运动学仿真1.正运动学仿真2.逆运动学仿真
为了能够实现机械臂的运动轨迹规划，同时更加深入学习机器人学相关理论知识，并将其运用在时间当中，我采用Robotic ToolBox建立四轴机器人模型并实现运动控制仿真，并作以记录分享。 四轴机械臂实物
在这里我选用的是标准D-H参数进行建模，各个参数含义如图所示： 坐标系建立方法： 首先需要做的就是给该机械臂建立D-H表： ithetad(单位:m)a(单位:m)alpha1000pi/2(z1绕x1旋转90°到z2)2000.10503000.0904000.040 2.代码建模 %% 机械臂建模 % 定义各个连杆以及关节类型，默认为转动关节 % theta d a alpha L1=Link([ 0 0 0 pi/2 ], 'standard'); % [四个DH参数], options L2=Link([ 0 0 0.105 0], 'standard'); L3=Link([ 0 0 0.09 0], 'standard'); L4=Link([ 0 0 0.04 0], 'standard'); robot=SerialLink([L1,L2,L3,L4]); % 将四个连杆组成机械臂 robot.name='4DOF Robotic Arm'; robot.display(); view(3); % 解决robot.teach()和plot的索引超出报错 robot.teach(); robot.plot([0 pi/2 0 0]);
给定每个关节的转动角度，让机器人实现运动控制。 clc; clear; %% 机械臂建模 % 定义各个连杆以及关节类型，默认为转动关节 % theta d a alpha L1=Link([ 0 0 0 pi/2], 'standard'); % [四个DH参数], options L2=Link([ 0 0 0.105 0], 'standard'); L3=Link([ 0 0 0.09 0], 'standard'); L4=Link([ 0 0 0.04 0], 'standard'); b=isrevolute(L1); robot=SerialLink([L1,L2,L3,L4],'name','Irvingao Arm'); % 将四个连杆组成机械臂 robot.name='4DOF Robotic Arm'; robot.display(); %% 轨迹规划 % 初始值及目标值 init_ang=[0 0 0 0]; targ_ang=[0, -pi/6, -pi/5, pi/6]; step=200; [q,qd,qdd]=jtraj(init_ang,targ_ang,step); %关节空间规划轨迹，得到机器人末端运动的[位置，速度，加速度] T0=robot.fkine(init_ang); % 正运动学解算 Tf=robot.fkine(targ_ang); subplot(2,4,3); i=1:4; plot(q(:,i)); title("位置"); grid on; subplot(2,4,4); i=1:4; plot(qd(:,i)); title("速度"); grid on; subplot(2,4,7); i=1:4; plot(qdd(:,i)); title("加速度"); grid on; Tc=ctraj(T0,Tf,step); % 笛卡尔空间规划轨迹，得到机器人末端运动的变换矩阵 Tjtraj=transl(Tc); subplot(2,4,8); plot2(Tjtraj, 'r'); title('p1到p2直线轨迹'); grid on; subplot(2,4,[1,2,5,6]); plot3(Tjtraj(:,1),Tjtraj(:,2),Tjtraj(:,3),"b"); grid on; hold on; view(3); % 解决robot.teach()和plot的索引超出报错 qq=robot.ikine(Tc, 'q0',[0 0 0 0], 'mask',[1 1 1 1 0 0]); % 逆解算 robot.plot(qq);机械臂运动效果如下：
在这里为了我们方便定义目标点的坐标，所以我们将a的单位改成m。 %% 机械臂建模 % 定义各个连杆以及关节类型，默认为转动关节 % theta d a alpha L1=Link([ 0 0 0 pi/2], 'standard'); % [四个DH参数], options L2=Link([ 0 0 10.5 0], 'standard'); L3=Link([ 0 0 9 0], 'standard'); L4=Link([ 0 0 4 0], 'standard'); b=isrevolute(L1); robot=SerialLink([L1,L2,L3,L4],'name','Irvingao Arm'); % 将四个连杆组成机械臂 robot.name='4DOF Robotic Arm'; robot.display(); view(3); robot.teach(); robot.plot([0 pi/2 0 0]);参考文章： 机械臂机器人——（4）Robotics Toolbox机器人仿真报错解决1：MATLAB机器人工具箱RVC报错：Number of robot DOF must be ＞= the same number of 1s in the mask matrix报错解决2：matlab机器人工具箱求逆解报错Number of robot DOF must be ＞= the same number of 1s in the mask matrix |
需要注意的是：
该机械臂坐标系建立如图所示： 
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