PUMA560机器人MATLAB运动控制与轨迹规划

"该资源是关于机器人学习的MATLAB程序，特别关注PUMA560机器人的运动控制。文档包含机器人模型建立、轨迹规划与仿真以及机器人运动空间计算的相关内容，适合MATLAB编程和机器人技术的学习者使用。" 本文档详细介绍了如何使用MATLAB的Robotics Toolbox来创建和仿真PUMA560机器人的运动控制。PUMA560是一个经典的六轴工业机器人，常用于教学和研究。在机器人模型建立部分，文档展示了如何利用Link和SerialLink函数来构建机器人的连杆结构。Link函数通过关节变量(theta)、偏置距离(d)、扭转角(alpha)、连杆长度(a)以及关节类型(sigma)来定义每个连杆，并且可以指定是否采用改进的Denavit-Hartenberg(D-H)建模法。在示例中，所有关节都是旋转关节，因此sigma参数设置为0。 具体编程时，首先清除MATLAB的数据缓存(Clear)和运行窗口数据(Clc)，然后依次定义各个连杆(L1到L6)，最后通过SerialLink组合这些连杆来创建机器人模型，并调用display()函数显示机器人的DH参数，以便于检查和理解模型。通过调用teach函数，用户可以交互式地控制机器人进行动作。 接下来，文档转向机器人运动空间的计算，这是机器人运动规划的关键部分。这里采用了蒙特卡洛方法，通过随机生成大量关节角度样本，以覆盖机器人六个自由度的运动范围。为了保持计算的效率和可行性，文档中仅对三个自由度进行了计算，虽然PUMA560有六个自由度。对于每个自由度，设定了最大和最小关节角度限制，然后利用rand函数生成随机角度值并转换为弧度制。通过这种方式，可以生成大量符合运动范围的关节角度组合，进一步分析机器人在工作空间中的运动可能性。 这个MATLAB程序对于理解机器人运动控制、模型建立和运动规划有极大的帮助，尤其是对于学习MATLAB编程和机器人技术的学生或研究人员，提供了宝贵的实践素材。