示例MATLAB可运行简单程序，采用Matlab SimMechanics(新版为Multibody)工具包建立六自由度机器人的三维动力学仿真模型,采用独立PD控制、重力补偿PD控制完成关节空间轨迹跟踪任务的图形

### 回答1：
这是一个使用 Matlab SimMechanics 建立三维六自由度机器人动力学仿真模型的示例程序：

% 建立机器人模型
robot = createRobot3D();

% 设置仿真参数
dt = 0.01;   % 仿真步长
tf = 10;     % 仿真时间
t = 0:dt:tf; % 仿真时间向量

% 初始化位置和速度
q0 = [0,0,0,0,0,0]; % 初始关节角
qd0 = [0,0,0,0,0,0]; % 初始关节角速度

% 初始化仿真数据
data = zeros(length(t), 14);
data(1,:) = [t(1), q0, qd0]; % 第一行数据为初始状态

% 初始化关节空间轨迹
trajectory = [0,0,0,0,0,0];

% 循环模拟
for i = 2:length(t)
    % 更新轨迹
    trajectory = updateTrajectory(trajectory);
    
    % 计算关节空间PD控制输出
    tau = PDControl(robot, q, qd, trajectory);
    
    % 更新机器人状态
    [q,qd] = robot.dynamics(q,qd,tau);
    
    % 保存仿真数据
    data(i,:) = [t(i), q, qd];
end

% 绘制结果
plotResults(data);

其中，`createRobot3D` 函数用于建立机器人模型，`updateTrajectory` 函数用于更新关节空间轨迹，`PDControl` 函数用于计算关节空间 PD 控制输出，`robot.dynamics` 函数用于更新机器人状态，`plotResults` 函数用于

### 回答2：
使用MATLAB的SimMechanics工具包，可以建立六自由度机器人的三维动力学仿真模型，并通过独立PD控制和重力补偿PD控制实现关节空间轨迹跟踪任务。

首先，我们需要使用SimMechanics工具包建立六自由度机器人的仿真模型。可以通过在MATLAB命令窗口中输入smnew命令来创建一个新的SimMechanics模型，然后选择机器人模型的刚体连接和关节，以及每个关节的参数和初始位置。

接下来，我们可以定义独立PD控制和重力补偿PD控制器。独立PD控制器通过测量关节角度和速度，计算并施加关节力矩实现轨迹跟踪。重力补偿PD控制器在独立PD控制的基础上，还考虑了重力对机器人的影响，通过补偿重力力矩来实现更稳定的轨迹跟踪。

最后，我们可以使用MATLAB的图形库来可视化关节空间轨迹。可以使用plot函数来绘制关节角度随时间变化的曲线，或者使用plot3函数来绘制机器人的三维姿态随时间变化的曲线。通过观察这些图形，我们可以评估控制算法的性能并进一步优化控制参数。

总之，通过使用MATLAB的SimMechanics工具包和适当的控制算法，我们可以建立六自由度机器人的三维动力学仿真模型，并实现关节空间轨迹跟踪任务的可视化效果。这种方法不仅可以帮助我们理解机器人的运动特性和动力学行为，还可以用于开发和优化机器人控制算法。

### 回答3：
MATLAB是一种功能强大的数学软件，可用于进行各种科学计算和仿真。其中，Matlab SimMechanics(新版为Multibody)工具包为用户提供了搭建机器人三维动力学仿真模型的功能。

首先，我们可以使用Matlab SimMechanics工具包中的建模工具来创建一个六自由度机器人的三维动力学仿真模型。通过定义机器人的连杆长度、质量、惯性矩阵和关节类型等参数，可以构建一个准确描述机器人运动的模型。

接下来，我们可以使用独立PD控制方法来实现关节空间轨迹跟踪任务。PD控制是一种常用的控制方法，通过测量关节位置和速度，并基于设定的期望轨迹，计算出合适的关节力矩来实现轨迹跟踪。在Matlab中，可以使用PD控制器来实现这个过程，并将计算得到的关节力矩应用于仿真模型中，使机器人按照期望的轨迹运动。

另一种方式是采用重力补偿PD控制。在这种控制方法中，除了考虑关节位置和速度外，还会考虑到机器人的重力影响。通过合理地补偿重力影响，可以使机器人在进行轨迹跟踪时更为准确和稳定。在Matlab中，可以通过计算得到的重力力矩与PD控制器计算得到的关节力矩相加，来实现重力补偿PD控制。

最终，通过在Matlab中绘制图形，可以展示机器人在进行轨迹跟踪任务时的运动轨迹。可以画出机器人的位置、速度、加速度等随时间的变化曲线，以及将期望轨迹与实际运动轨迹进行比较。这样可以直观地看到机器人是否能够准确地跟踪所期望的轨迹。

综上所述，利用Matlab SimMechanics工具包实现六自由度机器人的三维动力学仿真模型，并采用独立PD控制、重力补偿PD控制完成关节空间轨迹跟踪任务的图形可以非常直观地展示机器人在仿真环境中的运动性能。