六个自由度关节空间到末端位置的转换代码
时间: 2023-03-26 19:01:00 浏览: 75
以下是一个六轴机械臂的逆运动学代码示例,可以将六个自由度关节空间转换为末端位置:
#include <math.h>
#define PI 3.14159265358979323846
// 机械臂参数
const double a1 = .1; // 第一段长度
const double a2 = .2; // 第二段长度
const double d1 = .3; // 第一段偏移量
// 计算正弦和余弦函数
#define S(x) sin(x)
#define C(x) cos(x)
// 计算角度的弧度值
#define RAD(x) ((x) * PI / 180.)
// 计算角度的角度值
#define DEG(x) ((x) * 180. / PI)
// 计算平方和的平方根
double norm(double x, double y, double z) {
return sqrt(x * x + y * y + z * z);
}
// 计算逆运动学
bool inverse(double x, double y, double z, double &theta1, double &theta2, double &theta3) {
// 计算第三个关节的角度
double r1 = sqrt(x * x + y * y);
double r2 = z - d1;
double r3 = norm(r1, r2, );
if (r3 > a1 + a2) {
return false; // 超出工作空间
}
double phi1 = atan2(r2, r1);
double phi2 = acos((a1 * a1 + a2 * a2 - r3 * r3) / (2 * a1 * a2));
theta3 = phi1 + phi2;
// 计算第二个关节的角度
double k1 = a1 + a2 * cos(phi2);
double k2 = a2 * sin(phi2);
double beta = atan2(k2, k1);
double alpha = atan2(r2 - k2, r1 - k1);
theta2 = alpha - beta;
// 计算第一个关节的角度
theta1 = atan2(y, x);
return true;
}
// 示例
int main() {
double x = .3, y = .2, z = .1;
double theta1, theta2, theta3;
if (inverse(x, y, z, theta1, theta2, theta3)) {
printf("theta1 = %.2f, theta2 = %.2f, theta3 = %.2f\n", DEG(theta1), DEG(theta2), DEG(theta3));
} else {
printf("无法到达目标位置\n");
}
return ;
}