1、matlab要对并联机械臂,又称3P-Delta机械臂,进行轨迹规划,并联机械臂的正解是已知三组机械臂的滑块位移求解末端位姿,并联机械臂的逆解是已知动平台末端位姿求解三组机械臂电缸上的滑块位移。现已通过贝塞尔曲线函数获得i个三维空间下的机械臂末端坐标点,全部存放在Q(k,:)矩阵中,0<k<i,bezier函数是跟贝塞尔曲线控制点和i相关的函数,用来计算出曲线上第i个点的三维空间坐标。求问如何通过三次样条插值计算得到跟时间t相关的相关的位姿和电缸位移的函数,要求给出部分代码

时间: 2023-06-12 18:07:41 浏览: 136
三次样条插值方法可以通过以下步骤实现对机械臂的轨迹规划: 1. 对贝塞尔曲线函数获得的机械臂末端坐标点进行三次样条插值,得到跟时间t相关的位置和速度函数。其中,需要根据末端坐标点的数量i和时间间隔dt计算出插值所需的系数矩阵,并通过求解三对角线方程组的方式计算出每个时间点的位置和速度。 2. 根据机械臂的正解公式,将位置和速度函数转化为电缸位移函数,即求解每个时间点三组机械臂的滑块位移。 3. 根据电缸位移函数和机械臂的逆解公式,得到跟时间t相关的末端位姿函数。 下面是部分MATLAB代码示例: % 输入数据 i = size(Q, 1); % 末端坐标点数量 dt = 0.01; % 时间间隔 % 计算插值所需的系数矩阵 M = zeros(i); M(1, 1:2) = [1, 0]; M(i, i-1:i) = [0, 1]; for j = 2:i-1 M(j, j-1:j+1) = [1, 4, 1]; end M = M / 6; % 计算每个时间点的位置和速度 t = 0:dt:(i-1)*dt; P = bezier(Q, t); % 计算贝塞尔曲线上每个时间点的位置 V = zeros(i, 3); for j = 2:i-1 V(j, :) = (P(j+1, :) - P(j-1, :)) / (2*dt); end % 解三对角线方程组,得到每个时间点的位置和速度 A = diag(ones(i,1)*4) + diag(ones(i-1,1),1) + diag(ones(i-1,1),-1); A(1,2) = 2; A(i,i-1) = 2; B = [V(1,:)*dt^2; 3*(P(3:i,:)-P(1:i-2,:)); V(i,:)*dt^2]; M_inv = inv(M); M_inv_B = M_inv * B; Q_dot = A \ M_inv_B; Q_ddot = zeros(i, 3); for j = 1:i-1 Q_ddot(j, :) = (Q_dot(j+1, :) - Q_dot(j, :)) / dt; end Q_ddot(i, :) = Q_ddot(i-1, :); % 计算每个时间点的电缸位移 L = 1; % 电缸长度 H = 0.5; % 机械臂高度 r = 0.5; % 机械臂半径 theta = zeros(i, 3); for j = 1:i x = P(j, 1); y = P(j, 2); z = P(j, 3); r1 = sqrt(x^2 + y^2); r2 = sqrt((r1-L)^2 + z^2); phi1 = atan2(y, x); phi2 = atan2(z, r1-L); alpha = acos((L^2 + r1^2 + r2^2 - 2*L*r1 - 2*L*r2 + 2*r1*r2) / (2*L*sqrt(r1^2+r2^2-L^2))); theta(j, :) = [phi1, phi2+alpha, acos((r2^2-r^2-H^2)/(2*r*H))]; end theta_dot = zeros(i, 3); for j = 2:i theta_dot(j, :) = (theta(j, :) - theta(j-1, :)) / dt; end theta_dot(1, :) = theta_dot(2, :); % 根据机械臂的逆解公式,计算每个时间点的末端位姿 X = zeros(i, 6); for j = 1:i [X(j,1:3), X(j,4:6)] = delta_ik(theta(j,:), theta_dot(j,:)); end % delta_ik函数,用于计算机械臂的逆解 function [xyz, xyzdot] = delta_ik(theta, thetadot) L = 1; H = 0.5; r = 0.5; phi1 = theta(1); phi2 = theta(2); phi3 = theta(3); dphi1 = thetadot(1); dphi2 = thetadot(2); dphi3 = thetadot(3); x = (L+r*sin(phi3))*cos(phi1)*cos(phi2) + r*cos(phi3)*sin(phi1); y = (L+r*sin(phi3))*sin(phi1)*cos(phi2) - r*cos(phi3)*cos(phi1); z = H + (L+r*sin(phi3))*sin(phi2); xyz = [x, y, z]; xyzdot = [-sin(phi1)*dphi1*(L+r*sin(phi3))*cos(phi2) - cos(phi1)*sin(phi2)*dphi2*(L+r*sin(phi3)) - r*sin(phi1)*sin(phi3)*dphi3; cos(phi1)*dphi1*(L+r*sin(phi3))*cos(phi2) - sin(phi1)*sin(phi2)*dphi2*(L+r*sin(phi3)) + r*cos(phi1)*sin(phi3)*dphi3; cos(phi2)*dphi2*(L+r*sin(phi3)) + r*cos(phi3)*dphi3]; end

相关推荐

最新推荐

recommend-type

基于matlab实现的空间调制通信过程,包含信号调制、天线选择等发送过程,以及采用最大似然估计的检测过程 .rar

基于matlab实现的空间调制通信过程,包含信号调制、天线选择等发送过程,以及采用最大似然估计的检测过程。.rar
recommend-type

基于matlab的关于生猪养殖场经营管理的研究.docx

本文档是课题研究的研究报告内含调研以及源码设计以及结果分析
recommend-type

RTL8188FU-Linux-v5.7.4.2-36687.20200602.tar(20765).gz

REALTEK 8188FTV 8188eus 8188etv linux驱动程序稳定版本, 支持AP,STA 以及AP+STA 共存模式。 稳定支持linux4.0以上内核。
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

numpy数组索引与切片技巧

![numpy数组索引与切片技巧](https://img-blog.csdnimg.cn/f610d87ed50745d2b7052af887da2d0d.png) # 2.1 整数索引 整数索引是 NumPy 数组中索引元素的最简单方法。它允许您使用整数来访问数组中的特定元素或子数组。 ### 2.1.1 单个元素索引 单个元素索引使用一个整数来访问数组中的单个元素。语法为: ```python array[index] ``` 其中: * `array` 是要索引的 NumPy 数组。 * `index` 是要访问的元素的索引。 例如: ```python import
recommend-type

javaboolean类型怎么使用

Java中的boolean类型表示真或假,只有两个可能的值。在Java中,boolean类型的变量可以被初始化为false或true。可以使用以下语法来声明和初始化一个boolean类型的变量: ``` boolean myBoolean = true; ``` 在Java中,boolean类型的变量通常用于控制流程和条件测试,例如: ``` if (myBoolean) { // do something if myBoolean is true } else { // do something if myBoolean is false } ``` 除了if语句之外
recommend-type

c++校园超市商品信息管理系统课程设计说明书(含源代码) (2).pdf

校园超市商品信息管理系统课程设计旨在帮助学生深入理解程序设计的基础知识,同时锻炼他们的实际操作能力。通过设计和实现一个校园超市商品信息管理系统,学生掌握了如何利用计算机科学与技术知识解决实际问题的能力。在课程设计过程中,学生需要对超市商品和销售员的关系进行有效管理,使系统功能更全面、实用,从而提高用户体验和便利性。 学生在课程设计过程中展现了积极的学习态度和纪律,没有缺勤情况,演示过程流畅且作品具有很强的使用价值。设计报告完整详细,展现了对问题的深入思考和解决能力。在答辩环节中,学生能够自信地回答问题,展示出扎实的专业知识和逻辑思维能力。教师对学生的表现予以肯定,认为学生在课程设计中表现出色,值得称赞。 整个课程设计过程包括平时成绩、报告成绩和演示与答辩成绩三个部分,其中平时表现占比20%,报告成绩占比40%,演示与答辩成绩占比40%。通过这三个部分的综合评定,最终为学生总成绩提供参考。总评分以百分制计算,全面评估学生在课程设计中的各项表现,最终为学生提供综合评价和反馈意见。 通过校园超市商品信息管理系统课程设计,学生不仅提升了对程序设计基础知识的理解与应用能力,同时也增强了团队协作和沟通能力。这一过程旨在培养学生综合运用技术解决问题的能力,为其未来的专业发展打下坚实基础。学生在进行校园超市商品信息管理系统课程设计过程中,不仅获得了理论知识的提升,同时也锻炼了实践能力和创新思维,为其未来的职业发展奠定了坚实基础。 校园超市商品信息管理系统课程设计的目的在于促进学生对程序设计基础知识的深入理解与掌握,同时培养学生解决实际问题的能力。通过对系统功能和用户需求的全面考量,学生设计了一个实用、高效的校园超市商品信息管理系统,为用户提供了更便捷、更高效的管理和使用体验。 综上所述,校园超市商品信息管理系统课程设计是一项旨在提升学生综合能力和实践技能的重要教学活动。通过此次设计,学生不仅深化了对程序设计基础知识的理解,还培养了解决实际问题的能力和团队合作精神。这一过程将为学生未来的专业发展提供坚实基础,使其在实际工作中能够胜任更多挑战。
recommend-type

"互动学习:行动中的多样性与论文攻读经历"

多样性她- 事实上SCI NCES你的时间表ECOLEDO C Tora SC和NCESPOUR l’Ingén学习互动,互动学习以行动为中心的强化学习学会互动,互动学习,以行动为中心的强化学习计算机科学博士论文于2021年9月28日在Villeneuve d'Asq公开支持马修·瑟林评审团主席法布里斯·勒菲弗尔阿维尼翁大学教授论文指导奥利维尔·皮耶昆谷歌研究教授:智囊团论文联合主任菲利普·普雷教授,大学。里尔/CRISTAL/因里亚报告员奥利维耶·西格德索邦大学报告员卢多维奇·德诺耶教授,Facebook /索邦大学审查员越南圣迈IMT Atlantic高级讲师邀请弗洛里安·斯特鲁布博士,Deepmind对于那些及时看到自己错误的人...3谢谢你首先,我要感谢我的两位博士生导师Olivier和Philippe。奥利维尔,"站在巨人的肩膀上"这句话对你来说完全有意义了。从科学上讲,你知道在这篇论文的(许多)错误中,你是我可以依
recommend-type

Selenium与人工智能结合:图像识别自动化测试

![Selenium与人工智能结合:图像识别自动化测试](https://img-blog.csdnimg.cn/8a58f7ef02994d2a8c44b946ab2531bf.png) # 1. Selenium简介** Selenium是一个用于Web应用程序自动化的开源测试框架。它支持多种编程语言,包括Java、Python、C#和Ruby。Selenium通过模拟用户交互来工作,例如单击按钮、输入文本和验证元素的存在。 Selenium提供了一系列功能,包括: * **浏览器支持:**支持所有主要浏览器,包括Chrome、Firefox、Edge和Safari。 * **语言绑
recommend-type

zrender.path怎么用

zrender.path是ZRender中用于绘制路径的模块,具体用法如下: 1. 引入zrender库和zrender.path模块: ```html <script src="zrender.min.js"></script> <script src="zrender.path.min.js"></script> ``` 2. 创建ZRender实例: ```javascript var zr = zrender.init(document.getElementById('main')); ``` 3. 创建路径对象: ```javascript var path = new