杆长可变,静平台和动平台边长可设置的3-rps并联机器人工作空间matlab代码
时间: 2024-02-21 19:59:12 浏览: 114
以下是一个可以设置静平台和动平台边长、并且杆长可变的3-RPS并联机器人的Matlab代码。
```matlab
% 3-RPS并联机器人工作空间计算
% 定义机器人参数
l1 = sym('l1'); % 第一根杆的长度
l2 = sym('l2'); % 第二根杆的长度
l3 = sym('l3'); % 第三根杆的长度
theta1 = sym('theta1'); % 第一根杆的旋转角度
theta2 = sym('theta2'); % 第二根杆的旋转角度
theta3 = sym('theta3'); % 第三根杆的旋转角度
x = sym('x'); % 动平台的X位置
y = sym('y'); % 动平台的Y位置
phi = sym('phi'); % 动平台的旋转角度
% 定义静平台和动平台的边长
a = sym('a'); % 静平台的边长
b = sym('b'); % 动平台的边长
% 定义正运动学方程
T01 = [cos(theta1) -sin(theta1) 0 0; sin(theta1) cos(theta1) 0 0; 0 0 1 0; 0 0 0 1];
T12 = [cos(theta2) -sin(theta2) 0 l1; sin(theta2) cos(theta2) 0 0; 0 0 1 0; 0 0 0 1];
T23 = [cos(theta3) -sin(theta3) 0 l2; sin(theta3) cos(theta3) 0 0; 0 0 1 0; 0 0 0 1];
T3E = [1 0 0 l3; 0 1 0 0; 0 0 1 0; 0 0 0 1];
T0E = T01 * T12 * T23 * T3E;
% 将动平台的位置和旋转应用到正运动学方程中
T0E = subs(T0E, {theta1, theta2, theta3, l1, l2, l3}, {0, 0, 0, l1, l2, l3});
T0E = subs(T0E, {theta1, theta2, theta3, l1, l2, l3}, {phi, 0, 0, l1, l2, l3});
T0E = subs(T0E, {theta1, theta2, theta3, l1, l2, l3}, {phi, 0, pi/2, l1, l2, l3});
% 定义静平台和动平台的位置和旋转
T0S = [1 0 0 a/2; 0 1 0 b/2; 0 0 1 0; 0 0 0 1];
TSE = [1 0 0 x; 0 1 0 y; 0 0 1 0; 0 0 0 1];
T0S = simplify(T0S);
TSE = simplify(TSE);
% 将静平台和动平台的位置和旋转应用到正运动学方程中
T0E = T0S * TSE * T0E;
T0E = subs(T0E, {x, y, phi}, {0, 0, 0});
T0E = simplify(T0E);
% 提取工作空间中动平台的X和Y位置
x_pos = T0E(1,4);
y_pos = T0E(2,4);
% 将X和Y位置转换为函数
x_func = matlabFunction(x_pos);
y_func = matlabFunction(y_pos);
% 定义工作空间的范围
min_x = -10;
max_x = 10;
min_y = -10;
max_y = 10;
% 绘制工作空间
figure;
hold on;
for i = min_x:0.5:max_x
for j = min_y:0.5:max_y
x_val = x_func(i, j, 0);
y_val = y_func(i, j, 0);
plot(x_val, y_val, 'b.'); % 绘制蓝色点
x_val = x_func(i, j, pi/2);
y_val = y_func(i, j, pi/2);
plot(x_val, y_val, 'r.'); % 绘制红色点
end
end
title('3-RPS并联机器人工作空间');
xlabel('X位置');
ylabel('Y位置');
```
在这个代码中,我们添加了静平台和动平台的边长作为输入,并且将它们的位置和旋转应用到了正运动学方程中。我们也将动平台的位置和旋转应用到了正运动学方程中。最后,我们绘制了工作空间中所有可能的位置。蓝色点表示动平台的旋转角度为0度时的位置,红色点表示动平台的旋转角度为90度时的位置。
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