Gluon_6l3机器人从D-H建模到轨迹规划及Simulink仿真

1. solidworks模型制作urdf文件 在本项目的第一个环节，设计者使用了SolidWorks软件来制作gluon_6l3机器人的三维模型。SolidWorks是一款广泛使用的3D CAD设计软件，它能够提供丰富的工具来进行零件设计、装配、仿真等功能。通过SolidWorks制作的模型可以非常精确地反映出实际机器人的结构和外观。 随后，将这个三维模型转换为URDF（Unified Robot Description Format）文件格式。URDF是一种用于描述机器人物理结构和属性的XML格式文件，它主要用于ROS（Robot Operating System）系统中，用于机器人模型的描述、仿真和机器人状态信息的传递。将SolidWorks模型转换成URDF文件是进行机器人建模的一个关键步骤，这对于后续的仿真和实际应用至关重要。 2. D-H建模 D-H建模，也称为Denavit-Hartenberg参数，是机器人学中用于建立机器人连杆与关节之间几何关系的一种方法。在本项目中，根据gluon_6l3机器人三维模型，设计者创建了相应的D-H模型。D-H模型通过一套标准的参数来描述每个关节和连杆之间的相对位置和方向，使得机器人运动学的计算变得系统化和标准化。 D-H建模的目的是为了便于理解和计算机器人的运动学方程，包括正运动学（给定关节角度求末端执行器位置和姿态）和逆运动学（给定末端执行器位置和姿态求关节角度）计算。通过这种方式，可以清晰地描述机器人在三维空间内的运动情况。 3. 五次多项式轨迹规划 轨迹规划是机器人运动学中非常关键的部分，它涉及到机器人如何在空间中从一个点移动到另一个点的过程规划。在本项目中，采用的是五次多项式轨迹规划方法，这是一种常用的平滑轨迹规划技术。 五次多项式轨迹规划可以确保机器人运动过程中的位移、速度和加速度都是连续的，这样可以避免产生冲击和震动，提高运动的平滑性。五次多项式轨迹规划中的函数通常包括时间t的多项式，其一般形式可以表示为时间t的五次函数。规划时，需要根据起始点和终点的位置、速度和加速度约束来确定多项式的系数，从而得到一条平滑且连续的运动轨迹。 4. D-H运动视频与三维模型导入matlab运动视频 此部分主要描述了如何将D-H建模的结果以及轨迹规划的结果导入到Matlab中，并生成运动视频。Matlab是一个功能强大的数学计算和工程仿真软件，它提供了一系列工具箱来支持机器人的设计和仿真。 首先，利用Matlab的 Robotics System Toolbox或者Simulink模块，可以将URDF文件中的机器人模型导入，并结合D-H建模的结果来展示机器人的运动。然后，结合五次多项式轨迹规划的结果，可以模拟出机器人的运动过程，并生成相应的运动视频。这个过程可以帮助设计者和开发者可视化机器人的运动行为，并对运动轨迹进行分析和优化。 5. 导入simulink中simscape仿真 Simulink是Matlab的一个附加产品，它提供了一个可视化的环境用于建模、仿真和分析多域动态系统。Simscape是Simulink的一个扩展，专门用于物理系统的建模和仿真，其中包括机械、电气、液压等多种物理领域。 在本项目中，设计者将gluon_6l3机器人的模型和运动规划结果导入到Simulink的Simscape中进行仿真。在Simscape中，可以设置各种物理参数，如质量、惯量、摩擦系数等，并且可以模拟机器人在真实物理环境中的动态行为。通过在Simscape中进行仿真，可以验证轨迹规划的正确性，以及评估机器人的性能和稳定性，这对于机器人的实际应用和测试至关重要。