matlab进行D-H模型机械臂仿真示例代码
时间: 2023-08-05 17:07:09 浏览: 64
以下是一个简单的示例代码,演示如何在Matlab中进行D-H模型机械臂的仿真。
```matlab
% 定义机械臂的D-H参数
a = [0, 0.5, 0.3, 0.2]; % 连杆长度
alpha = [pi/2, 0, 0, pi/2]; % 连杆扭转角
d = [0.2, 0, 0, 0]; % 连杆偏移量
theta = [0, pi/6, pi/4, pi/3]; % 关节角度
% 创建机械臂模型
robot = robotics.RigidBodyTree;
% 添加机械臂的关节和连杆
for i = 1:4
link = robotics.RigidBody(sprintf('Link%d', i));
joint = robotics.Joint(sprintf('Joint%d', i));
joint.setFixedTransform([cos(theta(i)), -sin(theta(i))*cos(alpha(i)), sin(theta(i))*sin(alpha(i)), a(i)*cos(theta(i));
sin(theta(i)), cos(theta(i))*cos(alpha(i)), -cos(theta(i))*sin(alpha(i)), a(i)*sin(theta(i));
0, sin(alpha(i)), cos(alpha(i)), d(i);
0, 0, 0, 1]);
link.Joint = joint;
addBody(robot, link, 'base');
end
% 运动学分析
fk = getTransform(robot, theta, 'end_effector'); % 正运动学分析
ik = inverseKinematics('RigidBodyTree', robot); % 创建逆运动学对象
weights = [1, 1, 1, 1]; % 关节权重,用于优化逆运动学解
initialGuess = robot.homeConfiguration; % 初始猜测值
[q, solutionInfo] = ik('end_effector', fk, weights, initialGuess); % 逆运动学分析
% 运动仿真
t = 0:0.01:1; % 时间范围
jointAngles = zeros(length(t), 4); % 关节角度
jointAngles(:, 1) = pi/6 * sin(2*pi*t); % 关节1的运动
jointPositions = zeros(length(t), 3); % 末端执行器位置
jointPoses = zeros(length(t), 6); % 末端执行器姿态
for i = 1:length(t)
jointAngles(i, :) = [jointAngles(i, 1), pi/6, pi/4, pi/3]; % 设置其他关节的角度
fk = getTransform(robot, jointAngles(i, :), 'end_effector'); % 正运动学分析
jointPositions(i, :) = fk(1:3, 4)'; % 记录末端执行器位置
jointPoses(i, :) = rotm2eul(fk(1:3, 1:3)); % 记录末端执行器姿态
end
% 可视化结果
figure;
subplot(2, 1, 1);
plot(t, jointPositions);
title('End Effector Position');
xlabel('Time (s)');
ylabel('Position (m)');
legend('x', 'y', 'z');
subplot(2, 1, 2);
plot(t, jointPoses);
title('End Effector Orientation');
xlabel('Time (s)');
ylabel('Orientation (rad)');
legend('roll', 'pitch', 'yaw');
```
以上示例代码展示了一个简单的D-H模型机械臂仿真过程,包括正逆运动学分析和运动仿真。您可以根据具体的机械臂参数和需求进行适当修改。希望对您有所帮助!
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