已知机械臂末端的三维空间坐标,末端姿态Z轴方向按照向量1方向,末端姿态Y轴方向按照向量2方向,用matlab编写代码
时间: 2023-09-19 14:05:56 浏览: 34
假设机械臂末端的三维空间坐标为$(x,y,z)$,末端姿态Z轴方向向量为$v_1$,末端姿态Y轴方向向量为$v_2$。
首先需要将$v_1$和$v_2$正交化,得到一个新的向量$v_3$,使得$v_1$、$v_2$、$v_3$两两正交。这里可以使用Gram-Schmidt正交化方法,代码如下:
```matlab
v1 = v1 / norm(v1); % 确保向量v1的模为1
v2 = v2 - dot(v1,v2)*v1; % 将v2投影到v1上,计算出v2在v1上的投影向量,用v2减去该向量,得到一个垂直于v1的向量
v2 = v2 / norm(v2); % 确保向量v2的模为1
v3 = cross(v1,v2); % v3为v1和v2的叉乘,垂直于v1和v2的向量
```
接下来,可以构造旋转矩阵$R$,使得$Rv_1 = [0,0,1]$,$Rv_2 = [0,1,0]$,$Rv_3 = [1,0,0]$。这里的旋转矩阵可以通过将$v_1$、$v_2$、$v_3$作为列向量组成的矩阵进行转置,得到一个$3\times3$的矩阵。
```matlab
R = [v1',v2',v3'];
```
最后,可以将末端姿态的旋转矩阵$R$和末端位置$(x,y,z)$组合成$4\times4$的变换矩阵$T$,表示机械臂末端的姿态和位置。
```matlab
T = [R,[x;y;z];0,0,0,1];
```
这样,就可以得到一个描述机械臂末端姿态和位置的变换矩阵$T$。
相关问题
已知机械臂末端的三维空间坐标,末端姿态Z轴方向按照向量1方向,末端姿态Y轴方向按照向量2方向,用matlab编写代码
好的,针对您的问题,我可以为您提供一段Matlab代码,用于计算机械臂末端的三维空间坐标。由于您已经给出了末端姿态的Z轴和Y轴方向向量,我们可以使用这两个向量和向量积来计算末端姿态的X轴方向向量。接下来,使用末端姿态的三轴方向向量和末端坐标来构建变换矩阵,并使用变换矩阵进行坐标变换。
下面是代码实现:
```matlab
% 已知机械臂末端的三维空间坐标,末端姿态Z轴方向向量为v1,末端姿态Y轴方向向量为v2
% 假设机械臂末端坐标为[x,y,z]
% 计算末端姿态的X轴方向向量
v3 = cross(v1, v2);
% 构建变换矩阵
T = [v1', v2', v3', [x;y;z;]; 0,0,0,1];
% 进行坐标变换
new_coords = T * [old_x; old_y; old_z; 1];
% 新的机械臂末端坐标为
new_x = new_coords(1);
new_y = new_coords(2);
new_z = new_coords(3);
```
其中,`v1'`、`v2'`、`v3'`分别表示向量v1、v2、v3的转置,`[x;y;z;]`表示末端坐标的列向量形式,`[old_x; old_y; old_z; 1]`表示需要进行坐标变换的点的列向量形式。
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