六自由度机器人逆运动学算法matlab代码
时间: 2023-07-30 12:06:26 浏览: 172
六轴机器人逆运动的MATLAB程序
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以下是一个基于DH参数的六自由度机器人逆运动学算法的MATLAB代码:
```matlab
function [q1,q2,q3,q4,q5,q6] = invkine(x,y,z)
% Define DH parameters
d1 = 0.284;
a2 = 0.35;
a3 = 0.35;
d4 = 0.365;
d5 = 0.305;
d6 = 0.08;
% Calculate q1
q1 = atan2(y,x);
% Calculate wrist center
wc_x = x - d6*cos(q1);
wc_y = y - d6*sin(q1);
wc_z = z - d1;
% Calculate q3
D = (wc_x^2 + wc_y^2 + (wc_z-d4)^2 - a2^2 - a3^2 - d5^2)/(2*a2*d5);
q3_1 = atan2(sqrt(1-D^2),D);
q3_2 = atan2(-sqrt(1-D^2),D);
% Calculate q2
K1 = a2 + a3*cos(q3_1) + d5*sin(q3_1);
K2 = a3*sin(q3_1) - d5*cos(q3_1);
q2_1 = atan2(wc_z-d4,sqrt(wc_x^2+wc_y^2)) - atan2(K2,K1);
K1 = a2 + a3*cos(q3_2) + d5*sin(q3_2);
K2 = a3*sin(q3_2) - d5*cos(q3_2);
q2_2 = atan2(wc_z-d4,sqrt(wc_x^2+wc_y^2)) - atan2(K2,K1);
% Calculate q4, q5, q6
T06 = [cos(q1)*cos(q2+q3)*cos(q4+q5+q6)-sin(q1)*sin(q4+q5+q6), -cos(q1)*cos(q2+q3)*sin(q4+q5+q6)-sin(q1)*cos(q4+q5+q6), cos(q1)*sin(q2+q3), cos(q1)*(a3*cos(q2+q3)+a2*cos(q2)-d5*sin(q2+q3+q4+q5+q6))+d6*cos(q1);
sin(q1)*cos(q2+q3)*cos(q4+q5+q6)+cos(q1)*sin(q4+q5+q6), -sin(q1)*cos(q2+q3)*sin(q4+q5+q6)+cos(q1)*cos(q4+q5+q6), sin(q1)*sin(q2+q3), sin(q1)*(a3*cos(q2+q3)+a2*cos(q2)-d5*sin(q2+q3+q4+q5+q6))+d6*sin(q1);
-sin(q2+q3)*cos(q4+q5+q6), sin(q4+q5+q6)*cos(q2+q3), cos(q2+q3), d1+a3*sin(q2+q3)+a2*sin(q2)+d5*cos(q2+q3+q4+q5+q6)];
q4_1 = atan2(T06(2,3)/sin(q1),-T06(1,3)/sin(q1));
q5_1 = atan2(sqrt(T06(1,3)^2+T06(2,3)^2),T06(3,3));
q6_1 = atan2(-T06(3,2)/sin(q1),T06(3,1)/sin(q1));
q4_2 = atan2(-T06(2,3)/sin(q1),T06(1,3)/sin(q1));
q5_2 = atan2(-sqrt(T06(1,3)^2+T06(2,3)^2),T06(3,3));
q6_2 = atan2(T06(3,2)/sin(q1),-T06(3,1)/sin(q1));
% Choose the solution with the smallest joint angles
q = [q1,q2_1,q3_1,q4_1,q5_1,q6_1; q1,q2_2,q3_2,q4_2,q5_2,q6_2];
q(q<0) = q(q<0)+2*pi;
q(q>pi) = q(q>pi)-2*pi;
[~,idx] = min(sum(q.^2,2));
% Return the joint angles
q1 = q(idx,1);
q2 = q(idx,2);
q3 = q(idx,3);
q4 = q(idx,4);
q5 = q(idx,5);
q6 = q(idx,6);
end
```
该函数输入机器人末端的三维坐标 (x,y,z),输出六个关节角度 (q1,q2,q3,q4,q5,q6)。该函数使用DH参数来描述机器人的运动学模型,并利用三角函数和向量运算来计算逆运动学解。最后,该函数选择具有最小关节角度的解作为输出。
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