杆长可变的,动平台和静平台边长可设置的3-rps并联机器人工作空间计算程序

时间: 2024-02-23 18:58:30 浏览: 19
以下是一个杆长可变的、动平台和静平台边长可设置的3-RPS并联机器人工作空间计算程序的示例: ```python import numpy as np # 机器人臂长度 L1 = 1.0 L2 = 1.0 L3 = 1.0 # 动平台边长 a = 2.0 b = 2.0 # 静平台边长 c = 4.0 d = 4.0 # 机器人臂关节角度范围 theta1_min = -np.pi/2 theta1_max = np.pi/2 theta2_min = -np.pi/2 theta2_max = np.pi/2 theta3_min = -np.pi theta3_max = np.pi # 工作空间范围 x_min = -2.0 x_max = 2.0 y_min = -2.0 y_max = 2.0 z_min = 0.0 z_max = 3.0 # 步长 step = 0.1 # 初始化工作空间矩阵 workspace = np.zeros((int((x_max-x_min)/step), int((y_max-y_min)/step), int((z_max-z_min)/step))) # 计算每个点是否在工作空间内 for i, x in enumerate(np.arange(x_min, x_max, step)): for j, y in enumerate(np.arange(y_min, y_max, step)): for k, z in enumerate(np.arange(z_min, z_max, step)): # 计算机器人臂末端的位置 for l in np.arange(0.5, L1+L2+L3+0.5, step): theta1 = np.arctan2(y, x) theta2 = np.arctan2(z-l, np.sqrt(x**2+y**2)) theta3 = np.arccos((x**2+y**2+z**2-l**2-L1**2-L2**2-L3**2)/(2*L2*L3)) x_end = L2*np.cos(theta1)*np.sin(theta2) + L3*np.sin(theta1)*np.sin(theta3+theta2) + x y_end = L2*np.sin(theta1)*np.sin(theta2) - L3*np.cos(theta1)*np.sin(theta3+theta2) + y z_end = l + L2*np.cos(theta2) + L3*np.cos(theta3+theta2) # 判断末端位置是否在工作空间内 if x_min <= x_end <= x_max and y_min <= y_end <= y_max and z_min <= z_end <= z_max: # 判断末端位置是否在动平台内 if -a/2 <= x_end-x <= a/2 and -b/2 <= y_end-y <= b/2 and 0 <= z_end-z <= L1: # 判断静平台是否能够支撑该末端位置 if np.abs(x_end-x) <= c/2 and np.abs(y_end-y) <= d/2: workspace[i, j, k] = 1 # 统计工作空间内的点数 num_points = np.sum(workspace) print("工作空间内的点数:", num_points) ``` 该程序在计算机器人末端位置时,枚举了杆长的范围,以考虑杆长可变的情况。同时,判断末端位置是否在动平台内以及静平台是否能够支撑该末端位置。可以根据实际情况,修改机器人臂长度、动平台和静平台的边长、工作空间范围以及步长等参数。

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