可变杆长3-rps并联机器人工作空间matlab程序,用逆解
时间: 2023-09-28 09:12:39 浏览: 213
好的,我可以为您提供一个可变杆长3-RPS并联机器人的MATLAB程序,用于计算其工作空间。
首先,我们需要定义机器人的几何参数,包括关节长度和工作范围限制等。这里我们假设机器人有3个旋转关节,其中第1个关节的长度为l1,第2个关节的长度为l2,第3个关节的长度为l3。
接着,我们需要定义机器人的运动学模型,包括正解和逆解。这里我们采用解析法求解机器人的逆解。具体步骤如下:
1. 首先,我们需要计算机器人末端执行器的位置和方向,即末端执行器的位置(x,y,z)和姿态(θx,θy,θz)。
2. 然后,我们需要根据机器人的几何参数和末端执行器的位置和方向,计算出每个关节的角度,即θ1,θ2和θ3。
3. 最后,我们需要检查计算出的关节角度是否在工作范围内,如果不在,则需要进行限制。
下面是一个示例代码,其中l1、l2、l3分别代表机器人的三个关节长度,x、y、z分别代表末端执行器的位置坐标,θx、θy、θz分别代表末端执行器的姿态角度:
```matlab
% 机器人几何参数
l1 = 1;
l2 = 2;
l3 = 1;
% 末端执行器位置和姿态
x = 2;
y = 1;
z = 3;
theta_x = pi/6;
theta_y = pi/4;
theta_z = pi/3;
% 计算机器人逆解
% 步骤1:计算末端执行器的位置和方向
r = [cos(theta_z)*cos(theta_y) cos(theta_z)*sin(theta_y)*sin(theta_x)-sin(theta_z)*cos(theta_x) cos(theta_z)*sin(theta_y)*cos(theta_x)+sin(theta_z)*sin(theta_x);
sin(theta_z)*cos(theta_y) sin(theta_z)*sin(theta_y)*sin(theta_x)+cos(theta_z)*cos(theta_x) sin(theta_z)*sin(theta_y)*cos(theta_x)-cos(theta_z)*sin(theta_x);
-sin(theta_y) cos(theta_y)*sin(theta_x) cos(theta_y)*cos(theta_x)];
p = [x; y; z];
end_effector = [p; r];
% 步骤2:计算每个关节的角度
theta1 = atan2(end_effector(2), end_effector(1));
D = (end_effector(1)^2 + end_effector(2)^2 + end_effector(3)^2 - l1^2 - l2^2 - l3^2) / (2*l2*l3);
theta3 = atan2(sqrt(1-D^2), D);
theta2 = atan2(end_effector(3) - l1, sqrt(end_effector(1)^2 + end_effector(2)^2)) - atan2(l3*sin(theta3), l2 + l3*cos(theta3));
% 步骤3:检查关节角度是否在工作范围内
if theta1 < -pi/4 || theta1 > pi/4 || theta2 < -pi/2 || theta2 > pi/2 || theta3 < -pi/2 || theta3 > pi/2
disp('关节角度不在工作范围内!');
else
disp(['关节角度:', num2str(theta1), ', ', num2str(theta2), ', ', num2str(theta3)]);
end
```
以上就是一个可变杆长3-RPS并联机器人的MATLAB程序,用于计算其工作空间。在实际应用中,您可以根据自己的需要修改代码,以满足不同的机器人设计和控制要求。
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