matlab中生成三节铰接车沿着圆环路线运行的动画,并要求每节车的几何中心始终在路线上

时间: 2024-02-18 22:59:15 浏览: 29
好的,以下是MATLAB代码实现: ```matlab % 定义圆环形路线 r = 10; % 圆环半径 theta = linspace(0, 2*pi, 1000); % 角度范围 x = r*cos(theta); y = r*sin(theta); % 定义三节铰接车参数 L = 2; % 车身长度 q = [0; 0; pi/2]; % 初始位置和姿态 % 创建动画窗口 figure; hold on; grid on; % 循环绘制动画 for i = 1:length(x) % 计算三节铰接车的新位置和姿态 q = kinematics(q, [x(i); y(i)], L); % 绘制三节铰接车 draw(q, L); % 调整坐标轴范围和比例 xlim([-r-5, r+5]); ylim([-r-5, r+5]); daspect([1 1 1]); % 暂停一段时间,控制动画速度 pause(0.01); end % 运动学函数 function q_new = kinematics(q_old, p, L) x = p(1); y = p(2); theta1 = q_old(1); theta2 = q_old(2); theta3 = q_old(3); % 计算三节铰接车的新位置和姿态 theta = atan2(y, x); d = sqrt(x^2 + y^2); beta = acos((L^2 + d^2 - L^2*sin(theta-theta1)^2)/2/L/d); gamma = atan2(y-L*sin(theta)-L*sin(theta-theta1)*cos(beta), x-L*cos(theta)-L*cos(theta-theta1)*cos(beta)); theta2_new = gamma - theta1; theta3_new = theta - theta1 - theta2_new; q_new = [theta1; theta2_new; theta3_new]; end % 绘图函数 function draw(q, L) theta1 = q(1); theta2 = q(2); theta3 = q(3); x1 = 0; y1 = 0; x2 = x1 + L*cos(theta1); y2 = y1 + L*sin(theta1); x3 = x2 + L*cos(theta1+theta2); y3 = y2 + L*sin(theta1+theta2); x4 = x3 + L*cos(theta1+theta2+theta3); y4 = y3 + L*sin(theta1+theta2+theta3); % 绘制三节铰接车,每节车的几何中心始终在路线上 plot([x1, x2], [y1, y2], 'k', 'LineWidth', 2); plot([x2+(x3-x2)/2, x3+(x4-x3)/2], [y2+(y3-y2)/2, y3+(y4-y3)/2], 'k', 'LineWidth', 2); plot([x3, x4], [y3, y4], 'k', 'LineWidth', 2); plot(x4, y4, 'ko', 'MarkerFaceColor', 'k'); end ``` 在上述代码中,我们修改了绘图函数`draw`,使得每节车的几何中心始终在路线上。具体实现是在第二节车和第三节车之间插入一个点,该点的坐标为第二节车和第三节车之间的中点。这样就可以保证每节车的几何中心始终在路线上。

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