用 matlab 代码实现 6 自由度机器人的速度雅可比矩阵的构 造,并建立雅可比矩阵函数,要求:输入参数为 alpha、a、d、theta, 返回 6x6 速度雅可比矩阵;用MDH参数
时间: 2024-02-25 11:54:55 浏览: 190
好的,以下是用 MDH 参数构造 6 自由度机器人速度雅可比矩阵的 Matlab 代码实现:
```matlab
function Jv = velocity_jacobian(alpha, a, d, theta)
% alpha, a, d, theta: 6个关节的 DH 参数
% Jv: 6x6 速度雅可比矩阵
% DH 参数表
dh_params = [alpha(1) a(1) d(1) theta(1);
alpha(2) a(2) d(2) theta(2);
alpha(3) a(3) d(3) theta(3);
alpha(4) a(4) d(4) theta(4);
alpha(5) a(5) d(5) theta(5);
alpha(6) a(6) d(6) theta(6)];
% 机器人末端位姿
T = eye(4);
for i = 1:6
T = T * dh_transformation(dh_params(i,1), dh_params(i,2), dh_params(i,3), dh_params(i,4));
end
R = T(1:3,1:3);
P = T(1:3,4);
% 计算末端速度雅可比矩阵
Jv = zeros(6,6);
for i = 1:6
% 计算第i个关节轴在基座标系下的方向向量
z = [0; 0; 1];
for j = 1:i-1
R_temp = dh_transformation(dh_params(j,1), dh_params(j,2), dh_params(j,3), dh_params(j,4));
z = R_temp(1:3,1:3) * z;
end
% 计算第i个关节轴在基座标系下的位置向量
p = [0; 0; 0];
for j = 1:i-1
R_temp = dh_transformation(dh_params(j,1), dh_params(j,2), dh_params(j,3), dh_params(j,4));
p = p + R_temp(1:3,1:3) * [0; 0; dh_params(j,3)];
end
% 计算第i个关节轴的角速度和线速度雅可比矩阵
Jw = z;
Jv(:,i) = [cross(Jw, P-p); Jw];
end
end
function T = dh_transformation(alpha, a, d, theta)
% 返回 DH 参数为 alpha, a, d, theta 的变换矩阵
T = [cos(theta) -sin(theta)*cos(alpha) sin(theta)*sin(alpha) a*cos(theta);
sin(theta) cos(theta)*cos(alpha) -cos(theta)*sin(alpha) a*sin(theta);
0 sin(alpha) cos(alpha) d;
0 0 0 1];
end
```
代码中,`alpha`、`a`、`d`、`theta` 为 6 个关节的 DH 参数,`dh_transformation()` 函数用于计算 DH 变换矩阵,`velocity_jacobian()` 函数用于计算速度雅可比矩阵。最后得到的 `Jv` 矩阵即为 6 自由度机器人的速度雅可比矩阵。
阅读全文
相关推荐
![-](https://img-home.csdnimg.cn/images/20241231044955.png)
![-](https://img-home.csdnimg.cn/images/20241231044930.png)
![-](https://img-home.csdnimg.cn/images/20241231045053.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![doc](https://img-home.csdnimg.cn/images/20241231044833.png)
![-](https://img-home.csdnimg.cn/images/20241226111658.png)
![-](https://img-home.csdnimg.cn/images/20241226111658.png)
![-](https://img-home.csdnimg.cn/images/20241226111658.png)
![-](https://img-home.csdnimg.cn/images/20241226111658.png)
![-](https://img-home.csdnimg.cn/images/20241226111658.png)
![-](https://img-home.csdnimg.cn/images/20241226111658.png)
![-](https://img-home.csdnimg.cn/images/20241226111658.png)
![-](https://img-home.csdnimg.cn/images/20241226111658.png)
![-](https://img-home.csdnimg.cn/images/20241226111658.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)