由双端虎克铰和螺旋副、伸缩副组成的连杆,组成六自由度并联机器人,仅知六个伸缩副的长度,用牛顿法迭代求出机器人末端机构运动学正解即末端机构位姿,用matlab写出代码
时间: 2024-03-12 13:44:22 浏览: 185
好的,下面是用Matlab实现该问题的代码:
```matlab
% 初始化机器人参数
L1 = 1; % 铰链1长度
L2 = 1; % 铰链2长度
L3 = 1; % 铰链3长度
L4 = 1; % 铰链4长度
L5 = 1; % 铰链5长度
L6 = 1; % 铰链6长度
% 初始化机器人末端位姿
x = 0; % 机器人末端在X轴上的位置
y = 0; % 机器人末端在Y轴上的位置
z = 0; % 机器人末端在Z轴上的位置
alpha = 0; % 机器人末端绕X轴的旋转角度
beta = 0; % 机器人末端绕Y轴的旋转角度
gamma = 0; % 机器人末端绕Z轴的旋转角度
% 初始化迭代参数
maxIter = 100; % 最大迭代次数
tolerance = 0.01; % 误差容限
% 开始迭代求解机器人末端机构运动学正解
for i = 1:maxIter
% 计算机器人末端位姿与期望位姿的误差
error_x = x - x_desired;
error_y = y - y_desired;
error_z = z - z_desired;
error_alpha = alpha - alpha_desired;
error_beta = beta - beta_desired;
error_gamma = gamma - gamma_desired;
error = [error_x; error_y; error_z; error_alpha; error_beta; error_gamma];
% 计算误差对关节角度的偏导数,即雅可比矩阵
J = jacobian(L1, L2, L3, L4, L5, L6);
% 根据雅可比矩阵和误差,计算关节角度的变化量
delta_theta = inv(J) * error;
% 更新关节角度,重新计算机械臂末端位姿
theta1 = theta1 + delta_theta(1);
theta2 = theta2 + delta_theta(2);
theta3 = theta3 + delta_theta(3);
theta4 = theta4 + delta_theta(4);
theta5 = theta5 + delta_theta(5);
theta6 = theta6 + delta_theta(6);
x = forward_kinematics_x(L1, L2, L3, L4, L5, L6, theta1, theta2, theta3, theta4, theta5, theta6);
y = forward_kinematics_y(L1, L2, L3, L4, L5, L6, theta1, theta2, theta3, theta4, theta5, theta6);
z = forward_kinematics_z(L1, L2, L3, L4, L5, L6, theta1, theta2, theta3, theta4, theta5, theta6);
alpha = forward_kinematics_alpha(L1, L2, L3, L4, L5, L6, theta1, theta2, theta3, theta4, theta5, theta6);
beta = forward_kinematics_beta(L1, L2, L3, L4, L5, L6, theta1, theta2, theta3, theta4, theta5, theta6);
gamma = forward_kinematics_gamma(L1, L2, L3, L4, L5, L6, theta1, theta2, theta3, theta4, theta5, theta6);
% 判断误差是否小于一定阈值,如果是,则停止迭代;否则,继续迭代
if norm(error) < tolerance
break;
end
end
% 输出机器人末端位姿
disp(['x = ', num2str(x)]);
disp(['y = ', num2str(y)]);
disp(['z = ', num2str(z)]);
disp(['alpha = ', num2str(alpha)]);
disp(['beta = ', num2str(beta)]);
disp(['gamma = ', num2str(gamma)]);
```
其中,jacobian()函数用于计算雅可比矩阵,forward_kinematics_x()、forward_kinematics_y()、forward_kinematics_z()、forward_kinematics_alpha()、forward_kinematics_beta()、forward_kinematics_gamma()函数用于计算机器人末端位姿。你需要自己编写这些函数,具体实现方法可以参考相关文献和教材。
希望这个代码对你有所帮助,如果你还有其他问题,可以继续提问。
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