MATLAB RoboticsToolbox：坐标变换与机器人对象构建

"该资源是关于使用Robotics Toolbox工具箱的详细指南，主要涉及坐标变换和平移旋转矩阵的计算，以及如何构建机器人对象，特别是基于D-H参数的机器人建模。" 在MATLAB的Robotics Toolbox中，坐标变换是机器人建模的基础。工具箱提供了几个函数来帮助用户进行这一操作，如`transl`用于平移，`rotx`、`roty`和`rotz`分别用于绕x、y和z轴的旋转。这些函数返回的是齐次变换矩阵，这是一种简洁且通用的方式来表达三维空间中的位置和方向变化。 例如，对于一个名为A的机器人，如果它在x轴上平移了0.5米，可以使用`transl(0.5,0,0)`来获取对应的平移变换矩阵。类似地，如果B机器人需要绕x轴旋转45度，可以使用`rotx(pi/4)`来获取旋转矩阵。同样，C机器人绕y轴旋转90度可使用`roty(pi/2)`，而D机器人绕z轴逆时针旋转90度则使用`rotz(-pi/2)`。多个变换可以通过矩阵乘法顺序叠加，这使得能够构建复杂的运动路径。 除了基本的变换，Robotics Toolbox还支持构建机器人对象。这一过程通常涉及到D-H（Denavit-Hartenberg）参数，这是一种用于描述机器人关节和连杆之间相对位置和姿态的标准方法。`link`函数用于创建单个连杆的描述，其参数包括关节角α、关节距a、扭转θ和连杆长度d。此外，还可以指定σ和offset参数，以及选择D-H参数的约定，如'standard'或'modified'。 例如，`L=LINK([alpha, theta, d])`会创建一个没有扭转和偏移的基本连杆，而`L=LINK([alpha, theta, d, sigma, offset], 'standard')`则允许指定扭转和偏移，并使用标准D-H参数。通过连接多个`link`对象，可以使用`robot`函数创建完整的机器人模型，这为进行运动学和动力学分析提供了基础。 在实际应用中，理解并熟练运用这些函数和参数对于机器人建模和仿真至关重要。Robotics Toolbox为用户提供了强大的工具，能够方便地处理机器人建模中的各种数学运算，从而简化复杂问题的解决过程。