基于机器人学,设计一个可以设定目的地,并能在移动过程中避障的简单机器人,给出matlab代码
时间: 2024-03-06 19:52:21 浏览: 16
以下是一个基于机器人学的简单机器人程序,可以设定目的地,并能在移动过程中避障。该程序基于MATLAB,并使用了机器人工具箱中的函数来控制机器人的运动。
```matlab
% 创建机器人对象
robot = robotics.RigidBodyTree();
% 添加机器人的关节和连接杆
body1 = robotics.RigidBody('body1');
jnt1 = robotics.Joint('jnt1','revolute');
jnt1.HomePosition = 0;
tform = trvec2tform([0 0 1]);
setFixedTransform(jnt1,tform);
body1.Joint = jnt1;
robot.addBody(body1,'base');
body2 = robotics.RigidBody('body2');
jnt2 = robotics.Joint('jnt2','revolute');
jnt2.HomePosition = 0;
tform = trvec2tform([0.5 0 0]);
setFixedTransform(jnt2,tform);
body2.Joint = jnt2;
robot.addBody(body2,'body1');
body3 = robotics.RigidBody('body3');
jnt3 = robotics.Joint('jnt3','revolute');
jnt3.HomePosition = 0;
tform = trvec2tform([0.5 0.5 0]);
setFixedTransform(jnt3,tform);
body3.Joint = jnt3;
robot.addBody(body3,'body2');
body4 = robotics.RigidBody('body4');
jnt4 = robotics.Joint('jnt4','revolute');
jnt4.HomePosition = 0;
tform = trvec2tform([0.5 0.5 0.5]);
setFixedTransform(jnt4,tform);
body4.Joint = jnt4;
robot.addBody(body4,'body3');
% 将机器人对象传递给仿真环境
visualizer = robotics.RigidBodyVisualizer(robot);
visualizer.show();
% 设定目的地和障碍物位置
goal = [1,1,1];
obs = [0.5,0.5,0.5];
% 计算机器人的初始位置
q0 = [0,0,0,0];
% 控制机器人移动并避障
for i = 1:100
% 获取机器人当前位置
q = robot.homeConfiguration;
pos = tform2trvec(getTransform(robot,q,'body4'));
% 计算机器人的移动方向
dir = (goal-pos)/norm(goal-pos);
% 计算机器人的速度
vel = dir*0.1;
% 检查机器人是否遇到障碍物
if norm(pos-obs)<0.1
% 如果遇到障碍物,计算避障方向
obs_dir = (pos-obs)/norm(pos-obs);
vel = vel + obs_dir*0.05;
end
% 计算机器人需要转动的角度
theta = atan2(vel(2),vel(1))-q(1);
% 控制机器人转动
q(1) = q(1) + theta*0.1;
% 控制机器人移动
q(2) = q(2) + vel(1)*0.1*cos(q(1));
q(3) = q(3) + vel(1)*0.1*sin(q(1));
q(4) = q(4) + vel(2)*0.1;
% 更新机器人的位置
robot.animate(q);
end
```
该程序创建了一个四自由度机器人,并设定了目的地和障碍物的位置。在移动过程中,机器人会计算移动方向和速度,并且会检查是否遇到障碍物,如果遇到障碍物,会计算避障方向。程序控制机器人转动和移动,直到机器人到达目的地为止。