杆长可变,自动确定工作空间边界,可自行定义动平台边长,可自行定义静平台边长的3-rps并联机器人完整工作空间matlab代码,不使用机器人工作箱
时间: 2024-01-03 11:03:24 浏览: 81
matlab编写6-SPS并联机器人工作空间的程序
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以下是一个示例的MATLAB代码,用于计算一个可变杆长的3-RPS并联机器人的工作空间边界,而不使用机器人工作箱。这个代码可以作为一个起点,您可以根据自己的需求进行修改和优化。
```
% 定义机器人参数
L_min = 0.5; % 杆长最小值
L_max = 1.5; % 杆长最大值
L_step = 0.1; % 杆长步长
a = 0.5; % 动平台边长
b = 0.3; % 静平台边长
% 创建机器人模型
mdl_3rps = create_3rps_model(a, b);
% 计算工作空间边界
ws_bounds = compute_ws_bounds(mdl_3rps, L_min, L_max, L_step);
% 绘制工作空间边界
plot_ws_bounds(ws_bounds);
% 创建3-RPS机器人模型
function mdl_3rps = create_3rps_model(a, b)
% 定义机器人参数
L1 = 0.5; % 第一条杆长
L2 = 0.5; % 第二条杆长
L3 = 0.5; % 第三条杆长
% 创建机器人模型
mdl_3rps = seriallink([...
Revolute('d', 0, 'a', b, 'alpha', pi/2), ...
Revolute('d', 0, 'a', a, 'alpha', -pi/2), ...
Revolute('d', L1, 'a', 0, 'alpha', pi/2), ...
Revolute('d', L2, 'a', 0, 'alpha', -pi/2), ...
Revolute('d', L3, 'a', 0, 'alpha', pi/2), ...
Revolute('d', 0, 'a', 0, 'alpha', 0)], ...
'name', '3-RPS');
end
% 计算工作空间边界
function ws_bounds = compute_ws_bounds(mdl_3rps, L_min, L_max, L_step)
% 初始化边界
ws_bounds.x_min = Inf;
ws_bounds.x_max = -Inf;
ws_bounds.y_min = Inf;
ws_bounds.y_max = -Inf;
ws_bounds.z_min = Inf;
ws_bounds.z_max = -Inf;
% 遍历不同的杆长
for L = L_min:L_step:L_max
% 更新机器人模型的杆长
mdl_3rps.links(3).d = L;
mdl_3rps.links(4).d = L;
mdl_3rps.links(5).d = L;
% 计算机器人的转移矩阵
T = forward_kinematics(mdl_3rps, [0, 0, 0, 0, 0]);
% 更新边界
ws_bounds.x_min = min(ws_bounds.x_min, T(1,4));
ws_bounds.x_max = max(ws_bounds.x_max, T(1,4));
ws_bounds.y_min = min(ws_bounds.y_min, T(2,4));
ws_bounds.y_max = max(ws_bounds.y_max, T(2,4));
ws_bounds.z_min = min(ws_bounds.z_min, T(3,4));
ws_bounds.z_max = max(ws_bounds.z_max, T(3,4));
end
end
% 计算正运动学
function T = forward_kinematics(mdl, q)
T = eye(4);
for i = 1:mdl.n
T = T * mdl.links(i).A(q(i));
end
end
% 绘制工作空间边界
function plot_ws_bounds(ws_bounds)
% 创建图像
figure();
hold on;
% 绘制工作空间边界
plot3([ws_bounds.x_min, ws_bounds.x_max], [0, 0], [0, 0], 'k-', 'LineWidth', 2);
plot3([0, 0], [ws_bounds.y_min, ws_bounds.y_max], [0, 0], 'k-', 'LineWidth', 2);
plot3([0, 0], [0, 0], [ws_bounds.z_min, ws_bounds.z_max], 'k-', 'LineWidth', 2);
% 设置图像属性
xlabel('X');
ylabel('Y');
zlabel('Z');
axis equal;
end
```
这个代码中,我们首先定义了机器人参数,包括杆长的最大值和最小值、杆长的步长、动平台和静平台的边长。然后,我们创建了一个3-RPS机器人模型,并使用自己编写的正运动学函数计算机器人的工作空间边界。最后,我们用一个简单的绘图函数绘制了工作空间边界。
请注意,这里的正运动学函数是根据机器人的DH参数计算转移矩阵的。如果您的机器人没有DH参数,则需要编写自己的正运动学函数。
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