杆长可变,静平台和动平台边长可设定的求解3-rps并联机构工作空间的matlab程序
时间: 2023-10-13 18:04:21 浏览: 93
以下是一个使用数值方法求解3-rps并联机构工作空间的MATLAB程序,其中杆长和平台尺寸均可设定:
```matlab
% DH参数
a = [0 0 0];
alpha = [0 pi/2 0];
d = [0 0 0];
theta = [0 0 0];
% 机械臂正运动学
T1 = dh2matrix(a, alpha, d, theta);
% 静平台和动平台边长
L1 = 0.5;
L2 = 0.7;
% 静平台和动平台角度
phi1 = pi/3;
phi2 = pi/4;
% 动平台相对静平台的位置
x = L1*cos(phi1) + L2*cos(phi2);
y = L1*sin(phi1) + L2*sin(phi2);
z = 0;
% 前臂和后臂长度
l1 = 0.4;
l2 = 0.3;
l3 = 0.2;
% 求解工作空间
[X, Y, Z] = meshgrid(-0.5:0.01:0.5, -0.5:0.01:0.5, -0.5:0.01:0.5);
ws = zeros(size(X));
for i = 1:numel(X)
x = X(i);
y = Y(i);
z = Z(i);
fun = @(theta) rps_fk(theta, l1, l2, l3, L1, L2, phi1, phi2);
lb = [0 0 0];
ub = [pi/2 pi/2 pi/2];
[theta, ~, exitflag] = fmincon(@(theta) norm(fun(theta) - [x;y;z]), [0 0 0], [], [], [], [], lb, ub);
if exitflag > 0
ws(i) = 1;
end
end
% 绘制工作空间
figure;
isosurface(X, Y, Z, ws, 0.5);
axis equal;
xlabel('X');
ylabel('Y');
zlabel('Z');
function P = rps_fk(theta, l1, l2, l3, L1, L2, phi1, phi2)
% DH参数
a = [0 l1 l2 l3];
alpha = [0 pi/2 0 0];
d = [0 0 0 0];
% 机械臂正运动学
T1 = dh2matrix(a, alpha, d, theta);
% 动平台相对静平台的位置
x = L1*cos(phi1) + L2*cos(phi2);
y = L1*sin(phi1) + L2*sin(phi2);
z = 0;
% 末端执行器在基坐标系下的位置
P = T1*[x;y;z;1];
end
```
需要注意的是,该程序使用了数值优化方法求解逆运动学问题,因此可能存在数值误差,特别是在机构可达性较差的区域。此外,程序中的参数范围和离散化程度可以根据实际情况进行调整。
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