matlab显示机械臂末端运动轨迹
时间: 2023-08-09 14:06:11 浏览: 220
要在MATLAB中显示机械臂末端的运动轨迹,需要先计算机械臂的运动学模型,然后通过将关节角度作为输入,计算机械臂末端的位置和姿态。接下来,可以使用MATLAB的绘图功能来可视化机械臂末端的运动轨迹。下面是一个简单的示例代码,以6自由度机械臂为例:
```matlab
% 机械臂运动学参数
L1 = 0.2; % 关节1长度
L2 = 0.15; % 关节2长度
L3 = 0.1; % 关节3长度
L4 = 0.05; % 关节4长度
L5 = 0.15; % 关节5长度
L6 = 0.1; % 关节6长度
% 机械臂末端初始位置和姿态
T0 = [1 0 0 0.4;
0 1 0 0.2;
0 0 1 0.1;
0 0 0 1]; % 末端位姿矩阵
q0 = [0 0 0 0 0 0]; % 初始关节角度
% 计算机械臂运动轨迹
q = [q0;
q0 + [0 pi/6 0 0 0 0];
q0 + [0 pi/6 pi/6 0 0 0];
q0 + [0 pi/6 pi/6 pi/6 0 0];
q0 + [0 pi/6 pi/6 pi/6 pi/6 0];
q0 + [0 pi/6 pi/6 pi/6 pi/6 pi/6]]; % 关节角度序列
T = zeros(4, 4, size(q, 1)); % 末端位姿序列
for i = 1:size(q, 1)
T(:,:,i) = FK(q(i,:), L1, L2, L3, L4, L5, L6);
end
% 绘制机械臂运动轨迹
figure;
plot3(T(1,4,:), T(2,4,:), T(3,4,:));
axis equal;
xlabel('X');
ylabel('Y');
zlabel('Z');
title('机械臂末端运动轨迹');
% 正运动学函数
function T = FK(q, L1, L2, L3, L4, L5, L6)
% 计算机械臂正运动学
T1 = DH(q(1), L1, 0, pi/2);
T2 = DH(q(2), 0, L2, 0);
T3 = DH(q(3), L3, 0, pi/2);
T4 = DH(q(4), L4, 0, -pi/2);
T5 = DH(q(5), 0, 0, pi/2);
T6 = DH(q(6), L5+L6, 0, 0);
T = T1 * T2 * T3 * T4 * T5 * T6;
end
% DH参数转换函数
function T = DH(theta, d, a, alpha)
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
```
在这个示例代码中,我们定义了机械臂的运动学参数和初始位置和姿态,然后计算了机械臂末端在不同关节角度下的位置和姿态。最后使用MATLAB的plot3函数绘制了机械臂末端的运动轨迹。