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 10:58:30 浏览: 72
串联机器人工作空间程序
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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