matlab用PUMA560推演圆弧轨迹规划过程

PUMA560是一种六轴机械臂，可以用MATLAB进行建模和控制。下面是一个简单的示例，演示如何使用MATLAB进行PUMA560的圆弧轨迹规划。

步骤1：定义机器人

首先，我们需要定义PUMA560机器人的DH参数和初始姿态。这可以通过Robotics System Toolbox中的robotics.RigidBodyTree函数完成。

% Define PUMA560 robot
p560 = robotics.RigidBodyTree('DataFormat','column','MaxNumBodies',3);

% Define DH parameters for PUMA560
L1 = Link('d', 0.67, 'a', 0, 'alpha', pi/2, 'offset', 0);
L2 = Link('d', 0, 'a', 0.4318, 'alpha', 0, 'offset', pi/2);
L3 = Link('d', 0, 'a', 0.0203, 'alpha', -pi/2, 'offset', 0);
L4 = Link('d', 0.4331, 'a', 0, 'alpha', pi/2, 'offset', 0);
L5 = Link('d', 0, 'a', 0, 'alpha', -pi/2, 'offset', 0);
L6 = Link('d', 0.068, 'a', 0, 'alpha', 0, 'offset', 0);

% Add links to PUMA560 robot
p560 = addLink(p560, L1, 'base');
p560 = addLink(p560, L2, 'L1');
p560 = addLink(p560, L3, 'L2');
p560 = addLink(p560, L4, 'L3');
p560 = addLink(p560, L5, 'L4');
p560 = addLink(p560, L6, 'L5');

% Set the base position and orientation of the robot
q0 = [0 0 0 0 0 0];
p560.base = transl(0.5,0.5,0)*trotx(pi/2);

步骤2：定义圆弧轨迹

接下来，我们需要定义机器人的圆弧轨迹。在此示例中，我们将使用一个半径为0.1米的圆弧。

% Define circle parameters
radius = 0.1;
theta = linspace(0,pi/2,20);
x = radius*cos(theta) + 0.5;
y = radius*sin(theta) + 0.5;
z = zeros(size(x));

% Plot circle
plot3(x,y,z,'LineWidth',2);
xlabel('X (m)');
ylabel('Y (m)');
zlabel('Z (m)');
hold on;

步骤3：规划机器人运动

现在我们可以使用MATLAB Robotics System Toolbox中的ikine函数来计算机器人的逆运动学。然后，我们可以使用trajectory函数来生成机器人的轨迹，以便控制机器人沿着圆弧轨迹移动。

% Plan robot motion along circle
qMatrix = zeros(20,6);
for i=1:20
    T = transl(x(i), y(i), z(i))*troty(-pi/2);
    qMatrix(i,:) = p560.ikine(T,'q0',q0);
end
traj = trajectory(robotics.Rate(20),'Waypoints',qMatrix,'TimeOfArrival',linspace(0,2,20));

步骤4：控制机器人运动

最后，我们可以使用 Robotics System Toolbox中的JointTrajectoryControl函数来控制机器人沿着圆弧轨迹移动。

% Control robot motion along circle
ctrl = robotics.JointTrajectoryController(p560);
ctrl.Trajectory = traj;
ctrl.TimeSource = 'Input port';
ctrl.Name = 'PUMA560';

% Control robot
while true
    t = tic;
    q = ctrl();
    waitfor(rate);
    elapsed = toc(t);
end

这里我们使用了一个while循环来控制机器人的运动，该循环将持续到用户停止程序。在每次循环中，我们计算机器人的下一个位置，并等待一定时间，以便机器人移动到下一个位置。