matlab与UR10

### MATLAB 控制 UR10 机器人教程

#### 加载 UR10 机器人模型
为了方便操作，MATLAB 提供了 `loadrobot` 函数来加载预定义的机器人模型。对于 UR10 机器人的仿真和控制，可以通过此命令获取其模型。

ur10 = loadrobot('universalRobotUR10','DataFormat','struct');

这段代码会创建一个表示 UR10 的结构体变量 `ur10`[^2]。

#### 设置初始条件与环境参数
在进行任何模拟之前，通常需要设定一些必要的物理属性以及初始化状态向量。这包括但不限于重力加速度方向、起始位置等设置：

% 设定重力矢量，默认指向-z轴
gravityVector = [0; 0; -9.81];
set(ur10,'Gravity', gravityVector);

% 初始化关节角度为零度姿态
initialJointAngles = deg2rad(zeros(1, size(ur10.JointInfo, 1)));
q0 = initialJointAngles;

这里设置了重力作用的方向，并指定了机械臂处于自然悬挂状态下各关节的角度作为起点[^4]。

#### 创建路径规划器并生成目标轨迹
利用前面提到过的系统对象特性，在Simulink环境中编写自定义的路径规划逻辑变得非常容易实现。下面是一个简单的例子展示如何构建一条线性的末端执行器位移曲线：

% 定义终点坐标（相对于基座）
targetPosition = [0.5, -0.3, 0.7]; % 米单位
targetOrientation = eye(3);         % 单位矩阵代表无旋转

% 构建逆运动学求解器实例
ikSolver = robotics.InverseKinematics();

% 添加约束条件（如果有的话）
addConstraint(ikSolver,...)

% 计算满足指定姿势的目标关节角配置
[qTarget, solutionFound] = ikSolver(targetPosition,targetOrientation);
if ~solutionFound
    error('无法找到有效的解决方案')
end

上述过程通过调用 `InverseKinematics()` 来建立IK求解器，并尝试寻找能使末端达到特定空间坐标的合适关节组合[^1]。

#### 执行运动指令并通过动画显示结果
最后一步是让虚拟化的UR10按照预定计划行动起来。可以借助于MATLAB内置的功能来进行实时渲染：

figure();
show(ur10,q0); hold on;

for t = linspace(0, pi/2, 100)'
    qIntermediate = slerp(q0, qTarget, sin(t)^2); % 插值过渡动作
    show(ur10, qIntermediate);
    pause(0.01);
end
hold off;

以上脚本实现了从静止到完成任务的过程可视化效果[^3]。