帮我写一个求并联机器人雅可比矩阵的matlab例子
时间: 2023-06-03 08:02:31 浏览: 156
当然可以,请问您需要的是几自由度的并联机器人?因为不同自由度的机器人其雅可比矩阵推导方法会有所不同。可供选择的并联机器人种类相对较多,常见的比如像Stewart平台、6-UPS并联机器人、3-PRS并联机器人等等,请告诉我您需要哪种类型的机器人,我再帮您撰写相应的Matlab程序。
相关问题
由双端虎克铰和螺旋副、伸缩副组成的连杆,组成六自由度并联机器人,仅知六个伸缩副的长度,用牛顿法迭代求出机器人末端机构运动学正解即末端机构位姿,用matlab写出代码
好的,下面是用Matlab实现该问题的代码:
```matlab
% 初始化机器人参数
L1 = 1; % 铰链1长度
L2 = 1; % 铰链2长度
L3 = 1; % 铰链3长度
L4 = 1; % 铰链4长度
L5 = 1; % 铰链5长度
L6 = 1; % 铰链6长度
% 初始化机器人末端位姿
x = 0; % 机器人末端在X轴上的位置
y = 0; % 机器人末端在Y轴上的位置
z = 0; % 机器人末端在Z轴上的位置
alpha = 0; % 机器人末端绕X轴的旋转角度
beta = 0; % 机器人末端绕Y轴的旋转角度
gamma = 0; % 机器人末端绕Z轴的旋转角度
% 初始化迭代参数
maxIter = 100; % 最大迭代次数
tolerance = 0.01; % 误差容限
% 开始迭代求解机器人末端机构运动学正解
for i = 1:maxIter
% 计算机器人末端位姿与期望位姿的误差
error_x = x - x_desired;
error_y = y - y_desired;
error_z = z - z_desired;
error_alpha = alpha - alpha_desired;
error_beta = beta - beta_desired;
error_gamma = gamma - gamma_desired;
error = [error_x; error_y; error_z; error_alpha; error_beta; error_gamma];
% 计算误差对关节角度的偏导数,即雅可比矩阵
J = jacobian(L1, L2, L3, L4, L5, L6);
% 根据雅可比矩阵和误差,计算关节角度的变化量
delta_theta = inv(J) * error;
% 更新关节角度,重新计算机械臂末端位姿
theta1 = theta1 + delta_theta(1);
theta2 = theta2 + delta_theta(2);
theta3 = theta3 + delta_theta(3);
theta4 = theta4 + delta_theta(4);
theta5 = theta5 + delta_theta(5);
theta6 = theta6 + delta_theta(6);
x = forward_kinematics_x(L1, L2, L3, L4, L5, L6, theta1, theta2, theta3, theta4, theta5, theta6);
y = forward_kinematics_y(L1, L2, L3, L4, L5, L6, theta1, theta2, theta3, theta4, theta5, theta6);
z = forward_kinematics_z(L1, L2, L3, L4, L5, L6, theta1, theta2, theta3, theta4, theta5, theta6);
alpha = forward_kinematics_alpha(L1, L2, L3, L4, L5, L6, theta1, theta2, theta3, theta4, theta5, theta6);
beta = forward_kinematics_beta(L1, L2, L3, L4, L5, L6, theta1, theta2, theta3, theta4, theta5, theta6);
gamma = forward_kinematics_gamma(L1, L2, L3, L4, L5, L6, theta1, theta2, theta3, theta4, theta5, theta6);
% 判断误差是否小于一定阈值,如果是,则停止迭代;否则,继续迭代
if norm(error) < tolerance
break;
end
end
% 输出机器人末端位姿
disp(['x = ', num2str(x)]);
disp(['y = ', num2str(y)]);
disp(['z = ', num2str(z)]);
disp(['alpha = ', num2str(alpha)]);
disp(['beta = ', num2str(beta)]);
disp(['gamma = ', num2str(gamma)]);
```
其中,jacobian()函数用于计算雅可比矩阵,forward_kinematics_x()、forward_kinematics_y()、forward_kinematics_z()、forward_kinematics_alpha()、forward_kinematics_beta()、forward_kinematics_gamma()函数用于计算机器人末端位姿。你需要自己编写这些函数,具体实现方法可以参考相关文献和教材。
希望这个代码对你有所帮助,如果你还有其他问题,可以继续提问。
用matlab写出程序:牛顿迭代法计算六自由度并联机器人运动学正解
以下是使用Matlab编写牛顿迭代法计算六自由度并联机器人运动学正解的示例程序:
```matlab
function [T] = newton_raphson(theta, d, a, alpha, T_guess, epsilon)
% theta: 关节角度
% d: 关节偏移量
% a: 关节长度
% alpha: 关节旋转角度
% T_guess: 初始猜测的转换矩阵
% epsilon: 收敛误差
% 确定机器人的关节数
num_joints = length(theta);
% 初始化转换矩阵
T = T_guess;
% 设置迭代次数上限
max_iterations = 100;
for i = 1:max_iterations
% 计算正向运动学矩阵
T_current = eye(4);
for j = 1:num_joints
% 计算DH参数
DH_matrix = [cos(theta(j)) -sin(theta(j))*cos(alpha(j)) sin(theta(j))*sin(alpha(j)) a(j)*cos(theta(j));
sin(theta(j)) cos(theta(j))*cos(alpha(j)) -cos(theta(j))*sin(alpha(j)) a(j)*sin(theta(j));
0 sin(alpha(j)) cos(alpha(j)) d(j);
0 0 0 1];
% 更新当前的转换矩阵
T_current = T_current * DH_matrix;
end
% 计算误差
error = T - T_current;
% 检查误差是否小于收敛误差
if norm(error) < epsilon
break;
end
% 计算雅可比矩阵
J = zeros(6, num_joints);
for j = 1:num_joints
% 计算部分导数
partial_derivative = cross([0; 0; 1], T_current(1:3, 4) - T_current(1:3, 3)*d(j));
% 更新雅可比矩阵
J(:, j) = [partial_derivative; T_current(1:3, 3)];
% 更新转换矩阵的关节变量
theta(j) = theta(j) + pinv(J(:, 1:j)) * error;
end
end
end
```
这个程序实现了牛顿迭代法来计算六自由度并联机器人的运动学正解。你可以根据你自己的机器人参数和关节角度来调用这个函数,然后得到机器人末端执行器的位置和姿态。请确保提供正确的DH参数、初始猜测的转换矩阵和收敛误差。
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