求六自由度机械臂运动学逆解matlab代码

时间: 2023-07-03 12:22:40 浏览: 90
以下是一个简单的六自由度机械臂运动学逆解的Matlab代码示例,适用于带有旋转关节和平移关节的机械臂。 假设机械臂共有6个关节,分别为q1、q2、q3、q4、q5、q6,末端执行器的位置为[x, y, z],末端执行器的姿态为[R11, R12, R13; R21, R22, R23; R31, R32, R33],其中R11、R12、R13等为旋转矩阵的元素。 ```matlab function [q1, q2, q3, q4, q5, q6] = six_dof_robot_ik(x, y, z, R) % 六自由度机械臂运动学逆解 % 输入:末端执行器的位置[x, y, z],末端执行器的姿态矩阵R % 输出:机械臂各关节角度q1、q2、q3、q4、q5、q6 % 机械臂几何参数 l1 = 1; % 第1个关节到第2个关节的长度 l2 = 1; % 第2个关节到第3个关节的长度 l3 = 1; % 第3个关节到第4个关节的长度 l4 = 1; % 第4个关节到第5个关节的长度 l5 = 1; % 第5个关节到第6个关节的长度 l6 = 1; % 第6个关节到末端执行器的长度 % 末端执行器的位置和姿态 T = [R [x; y; z]; 0 0 0 1]; % 计算第1个关节的角度 q1 = atan2(T(2,4), T(1,4)); % 计算第3个关节的角度 a = l2*cos(q1); b = l3*sin(q1); c = T(1,4)*cos(q1) + T(2,4)*sin(q1); d = (a - c)^2 + b^2 - l1^2; q3 = atan2(sqrt(1 - ((d^2)/(4*l1^2))), d/(2*l1)); % 计算第2个关节的角度 q2 = atan2((a - c), b) - atan2(sqrt(1 - ((d^2)/(4*l1^2))), d/(2*l1)); % 计算第4个关节到第6个关节的姿态矩阵 R4 = [cos(q1)*cos(q3) - sin(q1)*sin(q3)*cos(q2) - cos(q1)*sin(q3)*sin(q2), -cos(q1)*sin(q3) - sin(q1)*sin(q2)*cos(q3) - cos(q3)*sin(q1)*cos(q2), sin(q1)*cos(q2) + cos(q1)*sin(q2)*sin(q3) - cos(q1)*cos(q3)*sin(q2); cos(q3)*sin(q1) + cos(q1)*sin(q2)*sin(q3) - cos(q1)*cos(q2)*sin(q3), cos(q1)*cos(q2)*cos(q3) - sin(q1)*sin(q3)*sin(q2) - cos(q3)*sin(q1)*sin(q2), -cos(q1)*sin(q2) - cos(q2)*sin(q1)*sin(q3) + cos(q3)*cos(q1)*sin(q2); cos(q2)*sin(q3), -cos(q3)*sin(q2), cos(q2)*cos(q3)]; % 计算第6个关节的角度 q6 = atan2(sqrt(R4(3,2)^2 + R4(3,3)^2), R4(3,1)); % 计算第5个关节的角度 q5 = atan2(R4(2,1), R4(1,1)); % 计算第4个关节的角度 q4 = atan2(R4(3,2)/sin(q6), -R4(3,3)/sin(q6)); end ``` 需要注意的是,上述代码仅为示例,具体实现过程需要根据机械臂的几何参数和关节类型进行相应的编程。

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