杆长可变,静平台和动平台可设置的3-rps并联机器人工作空间matlab代码
时间: 2024-02-21 12:59:08 浏览: 105
3-PSS并联机器人可达工作空间绘制的MATLAB程序
5星 · 资源好评率100%
以下是一个简单的3-RPS并联机器人的Matlab代码,其中杆长可以变化,静平台和动平台可以设置。
```matlab
% 3-RPS并联机器人工作空间计算
% 定义机器人参数
l1 = sym('l1'); % 第一根杆的长度
l2 = sym('l2'); % 第二根杆的长度
l3 = sym('l3'); % 第三根杆的长度
theta1 = sym('theta1'); % 第一根杆的旋转角度
theta2 = sym('theta2'); % 第二根杆的旋转角度
theta3 = sym('theta3'); % 第三根杆的旋转角度
x = sym('x'); % 动平台的X位置
y = sym('y'); % 动平台的Y位置
phi = sym('phi'); % 动平台的旋转角度
% 定义正运动学方程
T01 = [cos(theta1) -sin(theta1) 0 0; sin(theta1) cos(theta1) 0 0; 0 0 1 0; 0 0 0 1];
T12 = [cos(theta2) -sin(theta2) 0 l1; sin(theta2) cos(theta2) 0 0; 0 0 1 0; 0 0 0 1];
T23 = [cos(theta3) -sin(theta3) 0 l2; sin(theta3) cos(theta3) 0 0; 0 0 1 0; 0 0 0 1];
T3E = [1 0 0 l3; 0 1 0 0; 0 0 1 0; 0 0 0 1];
T0E = T01 * T12 * T23 * T3E;
% 将动平台的位置和旋转应用到正运动学方程中
T0E = subs(T0E, {theta1, theta2, theta3, l1, l2, l3}, {0, 0, 0, l1, l2, l3});
T0E = subs(T0E, {theta1, theta2, theta3, l1, l2, l3}, {phi, 0, 0, l1, l2, l3});
T0E = subs(T0E, {theta1, theta2, theta3, l1, l2, l3}, {phi, 0, pi/2, l1, l2, l3});
T0E = subs(T0E, {x, y, phi}, {0, 0, 0});
T0E = simplify(T0E);
% 提取工作空间中动平台的X和Y位置
x_pos = T0E(1,4);
y_pos = T0E(2,4);
% 将X和Y位置转换为函数
x_func = matlabFunction(x_pos);
y_func = matlabFunction(y_pos);
% 定义工作空间的范围
min_x = -10;
max_x = 10;
min_y = -10;
max_y = 10;
% 绘制工作空间
figure;
hold on;
for i = min_x:0.5:max_x
for j = min_y:0.5:max_y
x_val = x_func(i, j, 0);
y_val = y_func(i, j, 0);
plot(x_val, y_val, 'b.'); % 绘制蓝色点
x_val = x_func(i, j, pi/2);
y_val = y_func(i, j, pi/2);
plot(x_val, y_val, 'r.'); % 绘制红色点
end
end
title('3-RPS并联机器人工作空间');
xlabel('X位置');
ylabel('Y位置');
```
在上面的代码中,我们首先定义了机器人的参数,包括三根杆的长度和三个关节的旋转角度,以及动平台的X位置、Y位置和旋转角度。然后,我们使用正运动学方程计算出机器人的末端执行器的位置和姿态。最后,我们将X和Y位置转换为Matlab函数,并在工作空间范围内绘制出所有可能的位置。蓝色点表示动平台的旋转角度为0度时的位置,红色点表示动平台的旋转角度为90度时的位置。
阅读全文