考虑机构的运动学特性、运动学约束,可以自己确定工作空间边界,动平台边长可变,静平台边长可变,杆长可变的3-rps并联机器人完整工作空间matlab代码

时间: 2024-01-03 11:05:15 浏览: 41
以下是一个基于MATLAB的3-RPS并联机器人完整工作空间的代码,考虑了运动学特性、运动学约束,并且支持动平台边长可变、静平台边长可变以及杆长可变的情况。 ```matlab % 3-RPS并联机器人完整工作空间 clear all; clc; % 机器人参数 L1 = 1; % 静平台边长 L2 = 1; % 动平台边长 L3 = 1; % 杆长 % 工作空间边界 xmin = -2; xmax = 2; ymin = -2; ymax = 2; zmin = -2; zmax = 2; % 步长 step = 0.1; % 初始化工作空间矩阵 workspace = zeros(ceil((xmax-xmin)/step), ceil((ymax-ymin)/step), ceil((zmax-zmin)/step)); % 循环计算每个点的运动学正解 for x = xmin:step:xmax for y = ymin:step:ymax for z = zmin:step:zmax % 计算运动学正解 [theta1, theta2, theta3] = RPS_ik(x, y, z, L1, L2, L3); % 判断是否在工作空间内 if ~isnan(theta1) && ~isnan(theta2) && ~isnan(theta3) % 转换为工作空间坐标系下的坐标 ix = round((x-xmin)/step)+1; iy = round((y-ymin)/step)+1; iz = round((z-zmin)/step)+1; % 标记该点在工作空间内 workspace(ix, iy, iz) = 1; end end end end % 绘制工作空间 [x, y, z] = meshgrid(xmin:step:xmax, ymin:step:ymax, zmin:step:zmax); isosurface(x, y, z, workspace, 0.5); axis equal; xlabel('X'); ylabel('Y'); zlabel('Z'); title('3-RPS并联机器人完整工作空间'); % 运动学正解函数 function [theta1, theta2, theta3] = RPS_ik(x, y, z, L1, L2, L3) % 计算cos和sin c1 = x/L3; s1 = -y/L3; c3 = (x^2 + y^2 + (z-L1)^2 - L2^2 - L3^2) / (2*L2*L3); s3 = sqrt(1 - c3^2); % 判断是否有解 if abs(s3) < 1e-6 theta1 = NaN; theta2 = NaN; theta3 = NaN; else % 计算theta1 if abs(c1) < 1e-6 theta1 = pi/2; else theta1 = atan2(s1, c1); end % 计算theta2 A = L2 + L3*c3; B = L3*s3; theta2 = atan2(z-L1, sqrt(x^2+y^2)) - atan2(B, A); % 计算theta3 theta3 = atan2(s3, c3); end end ``` 在这个代码中,我们首先定义了机器人的参数,包括静平台边长、动平台边长和杆长。然后定义了工作空间的边界和步长,初始化工作空间矩阵为全零矩阵。 接下来,我们循环计算每个点的运动学正解,并判断该点是否在工作空间内。如果该点在工作空间内,则在工作空间矩阵中将该点标记为1。 最后,我们使用`isosurface`函数绘制工作空间。 在这个代码中,运动学正解函数为`RPS_ik`,输入为机器人末端执行器在笛卡尔空间中的坐标,输出为关节角度。运动学正解函数中,我们首先计算cos和sin,然后计算关节角度。 需要注意的是,由于三角函数的反函数不是单值函数,因此在计算关节角度时需要使用`atan2`函数,而不能使用`atan`函数。此外,为了避免除以0的情况,需要对一些特殊情况进行判断,如判断$c1$是否为0。 希望这个代码可以帮助你理解3-RPS并联机器人的运动学特性和工作空间计算。

相关推荐

最新推荐

recommend-type

PUMA机器人正逆运动学推导及运动空间解算.docx

针对PUMA机器人: ①建立坐标系; ②给出D-H参数表; ③推导正运动学、逆运动学; ④编程给出工作空间。
recommend-type

5自由度机械臂正逆运动学求解.docx

对市面上常见的5dof机械臂使用MDH进行建模,然后给出了简单的正逆运动学解法。
recommend-type

实验一 带电粒子在电磁场中的受力与运动特性研究实验.docx

电磁场实验中的带电粒子在电磁场中的受力与运动,附matlab代码及word,其中matlab代码按partA、B、C三部分在后附
recommend-type

六自由度机器人运动学求解及工作空间分析

六自由度机器人运动学求解及工作空间分析,张文君,丁华锋,随着机器人技术的不断发展,智能化、自动化程度的不断提高,各种用途的机器人在生产、科研等多个领域获得广泛应用。本文研究了一
recommend-type

基于MATLAB/SIMULINK的插床导杆机构运动学和动力学分析

在对插床导杆机构进行分析的基础上,运用MATLAB/SIMULINK软件对其进行运动学分析和动力学分析,并将分析结果可视化,为应用MATLAB/SIMULINK对其他机构进行分析提供了借鉴。
recommend-type

zigbee-cluster-library-specification

最新的zigbee-cluster-library-specification说明文档。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

实现实时数据湖架构:Kafka与Hive集成

![实现实时数据湖架构:Kafka与Hive集成](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/10eb2e6972b3b6086286fc64c0b3ee41.jpeg) # 1. 实时数据湖架构概述** 实时数据湖是一种现代数据管理架构,它允许企业以低延迟的方式收集、存储和处理大量数据。与传统数据仓库不同,实时数据湖不依赖于预先定义的模式,而是采用灵活的架构,可以处理各种数据类型和格式。这种架构为企业提供了以下优势: - **实时洞察:**实时数据湖允许企业访问最新的数据,从而做出更明智的决策。 - **数据民主化:**实时数据湖使各种利益相关者都可
recommend-type

用 Python 画一个可以动的爱心

好的,我可以帮助您使用Python来绘制一个动态的爱心。您可以使用turtle库来实现。以下是实现代码: ```python import turtle import math # 设置画布和画笔 canvas = turtle.Screen() canvas.bgcolor("black") pencil = turtle.Turtle() pencil.speed(0) pencil.color("red", "pink") pencil.pensize(3) # 定义爱心函数 def draw_love(heart_size, x_offset=0, y_offset=0):
recommend-type

JSBSim Reference Manual

JSBSim参考手册,其中包含JSBSim简介,JSBSim配置文件xml的编写语法,编程手册以及一些应用实例等。其中有部分内容还没有写完,估计有生之年很难看到完整版了,但是内容还是很有参考价值的。