6自由度机械臂逆运动学解matlab

以下是一种基于DH参数的6自由度机械臂逆运动学解法的Matlab实现：

function [q1, q2, q3, q4, q5, q6] = ikine_6dof(x, y, z, r, p, yw)

% DH参数
a = [0 0.4318 0.0203 0 0 0];
d = [0.1491 0 0 0.4331 0 0.0819];
alpha = [-pi/2 0 -pi/2 pi/2 -pi/2 0];

% 转换为齐次变换矩阵
T = [cos(yw)*cos(p) cos(yw)*sin(p)*sin(r)-sin(yw)*cos(r) cos(yw)*sin(p)*cos(r)+sin(yw)*sin(r) x;
     sin(yw)*cos(p) sin(yw)*sin(p)*sin(r)+cos(yw)*cos(r) sin(yw)*sin(p)*cos(r)-cos(yw)*sin(r) y;
     -sin(p) cos(p)*sin(r) cos(p)*cos(r) z;
     0 0 0 1];

% 计算末端执行器的位置和姿态
P6 = T(1:3,4);
R6 = T(1:3,1:3);

% 计算第一关节的解
q1 = atan2(P6(2), P6(1));

% 计算第三关节的解
p3 = [d(1)*cos(q1)*cos(alpha(1))+(a(2)+d(2))*sin(q1)*cos(alpha(2))+(a(3)+d(3))*sin(q1)*cos(alpha(2)+pi/2);
      d(1)*sin(q1)*cos(alpha(1))-(a(2)+d(2))*cos(q1)*cos(alpha(2))-(a(3)+d(3))*cos(q1)*cos(alpha(2)+pi/2);
      d(1)*sin(alpha(1))+(a(2)+d(2))*sin(alpha(2))+(a(3)+d(3))*sin(alpha(2)+pi/2)];
P3 = p3(1:3);
P3_2d = P3(1:2);
L2 = norm(P3_2d);
L3 = d(4);
theta1 = atan2(P3(2), P3(1));
theta2 = acos((L2^2+L3^2-r^2)/(2*L2*L3));
q3 = pi/2 - theta1 - theta2;

% 计算第二关节的解
theta3 = atan2(P3(3)-d(1)-a(2)*sin(q1)-d(2)*cos(q1), sqrt(P3(1)^2+P3(2)^2)) - atan2(L3*sin(theta2), L2+L3*cos(theta2));
q2 = pi/2 - theta3;

% 计算第四、五、六关节的解
R3 = [cos(q1)*cos(q2+q3+pi/2) -sin(q1) cos(q1)*sin(q2+q3+pi/2);
      sin(q1)*cos(q2+q3+pi/2) cos(q1) sin(q1)*sin(q2+q3+pi/2);
      -sin(q2+q3+pi/2) 0 cos(q2+q3+pi/2)];
R36 = R3' * R6;
q5 = atan2(sqrt(1-R36(3,3)^2), R36(3,3));
if q5 == 0
    q4 = 0;
    q6 = atan2(-R36(2,1), R36(1,1));
else
    q4 = atan2(R36(2,3), R36(1,3));
    q6 = atan2(R36(3,2), -R36(3,1));
end

% 转换为角度制
q1 = rad2deg(q1);
q2 = rad2deg(q2);
q3 = rad2deg(q3);
q4 = rad2deg(q4);
q5 = rad2deg(q5);
q6 = rad2deg(q6);

end

该函数的输入参数为末端执行器的位置和姿态，输出参数为每个关节的角度解。在使用前需要根据实际机械臂的DH参数进行修改。

示例调用代码：

[x, y, z, r, p, yw] = deal(0.6, 0.2, 0.3, 0, pi/2, 0); % 末端执行器的位置和姿态
[q1, q2, q3, q4, q5, q6] = ikine_6dof(x, y, z, r, p, yw); % 逆运动学解