arduino 实现6轴牛顿法代码
时间: 2024-03-18 07:38:47 浏览: 82
以下是一个简单的 Arduino 牛顿法代码示例,具体实现可以根据您的需求进行调整:
```C++
// 定义机械臂的初始位置和目标位置
float armPos[6] = {0, 0, 0, 0, 0, 0};
float targetPos[6] = {10, 20, 30, 40, 50, 60};
// 定义机械臂的长度和关节角度
float armLen[6] = {10, 20, 30, 40, 50, 60};
float jointAng[6] = {0, 0, 0, 0, 0, 0};
// 定义机械臂的速度和加速度
float armVel[6] = {0, 0, 0, 0, 0, 0};
float armAcc[6] = {0, 0, 0, 0, 0, 0};
// 定义机械臂的质量和惯性
float armMass[6] = {1, 2, 3, 4, 5, 6};
float armInert[6] = {1, 2, 3, 4, 5, 6};
// 定义机械臂的牛顿法计算函数
void newtonMethod() {
// 计算机械臂的当前位置和末端位置
float currPos[6], endPos[3];
for (int i = 0; i < 6; i++) {
currPos[i] = armPos[i] + armLen[i] * sin(jointAng[i]);
endPos[0] += armLen[i] * cos(jointAng[i]);
endPos[1] += armLen[i] * sin(jointAng[i]);
endPos[2] += armLen[i] * cos(jointAng[i]);
}
// 计算机械臂的末端速度和加速度
float endVel[3], endAcc[3];
for (int i = 0; i < 3; i++) {
endVel[i] = armVel[i+3] + endPos[i] * armVel[i];
endAcc[i] = armAcc[i+3] + endPos[i] * armAcc[i] + 2 * armVel[i] * armVel[i+3];
}
// 计算机械臂的反向雅克比矩阵
float jacobian[6][6];
for (int i = 0; i < 6; i++) {
float jx[3], jy[3], jz[3];
for (int j = 0; j < 3; j++) {
jx[j] = -armLen[i] * sin(jointAng[i]) * sin(j);
jy[j] = armLen[i] * cos(jointAng[i]) * cos(j);
jz[j] = -armLen[i] * sin(jointAng[i]) * cos(j);
}
jacobian[i][0] = jx[0] + jx[1] + jx[2];
jacobian[i][1] = jy[0] + jy[1] + jy[2];
jacobian[i][2] = jz[0] + jz[1] + jz[2];
jacobian[i][3] = jx[1] + 2 * jx[2];
jacobian[i][4] = jy[1] + 2 * jy[2];
jacobian[i][5] = jz[1] + 2 * jz[2];
}
// 计算机械臂的扭矩
float torque[6];
for (int i = 0; i < 6; i++) {
torque[i] = armMass[i] * armAcc[i] + armInert[i] * armVel[i+3];
for (int j = 0; j < 6; j++) {
torque[i] += jacobian[i][j] * (armMass[j] * endAcc[j] + armInert[j] * endVel[j]);
}
}
// 更新机械臂的状态
for (int i = 0; i < 6; i++) {
armPos[i] += armVel[i] * dt;
armVel[i] += armAcc[i] * dt;
armAcc[i] = torque[i] / armInert[i];
jointAng[i] = armPos[i] + armLen[i] * sin(jointAng[i]);
}
}
void loop() {
// 计算机械臂末端位置和目标位置之间的差距
float error[3];
for (int i = 0; i < 3; i++) {
error[i] = targetPos[i] - endPos[i];
}
// 判断机械臂是否到达目标位置
if (sqrt(error[0]*error[0] + error[1]*error[1] + error[2]*error[2]) > eps) {
// 如果未到达,执行牛顿法迭代
newtonMethod();
}
else {
// 如果已到达,停止机械臂运动
for (int i = 0; i < 6; i++) {
armVel[i] = 0;
armAcc[i] = 0;
}
}
}
```
这只是一个简单的示例,具体实现还需要根据您的机械臂结构和运动控制需求进行调整。
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