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《基于某matlab地puma560型机器人仿真》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、实用标准基于MATLAB的puma560型机器人的仿真自121成佳宇摘要:本文针对PUMA560型机器人,分析了它的正运动学、逆运动学和轨迹规划问题,并在MATLAB环境下,利用机器人仿真工具箱(RoboticsToolbox)对该机器人进行了建模。同时仿真了正运动学和逆运动学求解和轨迹规划,并观察了各关节运动,得到所需的数据。说明了所设计的参数是正确的,从而能够达到预定的目标。关键字:puma560机器人;运动学;MATLABRoboticsToolbox;仿真AbstractBasedonPUMA560robot,thisarticleanalyzesitsforwardkin
2、ematicsandinversekinematicsandtrajectoryplanningproblem.andintheMATLABenvironment,therobotsimulationtoolkitmodelingfortherobot.Andsimulationtheforwardkinematicsandinversekinematicsandtrajectoryplanningaswell,observethemovementofeachjoint,wecangettherequireddata.Showsthedesignedparametersarecor
3、rect,sothattheycanreachapredeterminedtarget.Keyword:PUMA560robot;kinematics;MATLABRoboticsToolbox;simulation引言文档实用标准机器人仿真利用计算机可视化和面向对象的手段,模拟机器人的动态特性,帮助研究人员了解机器人工作空间的形态及极限,揭示机构的合理的运动方案和控制算法,并在这台“机器人”上模拟能够实现的功能,使用户直接看到设计效果,及时找出缺点和不足,进行改进,从而解决在机器人设计、制造和运行过程中的问题,避免了直接操作实体可能造成的事故和不必要的损失,这将使机器人的研究和生
4、产进入一个可预知的新时代。论文在MATLAB环境下,利用RoboticsToolbox对PUMA560机器人进行建模,并研究机器人的正运动学、逆运动学和运动规划等问题。1构建puma560机器人我们可以利用所给的机器人工具箱来进行构建机器人对象,首先需要通过构建各个关节的关系,然后通过关节的组合来实现构建整个机器人对象,构建机器人对象主要在于构建各个关节,而构建关节时,需要用到工具箱中的LINK函数。其中link函数的调用格式:L=LINK([alphaAthetaD])L=LINK([alphaAthetaDsigma])L=LINK([alphaAthetaDsigmaoffs
5、et])L=LINK([alphaAthetaD],CONVENTION)L=LINK([alphaAthetaDsigma],CONVENTION)L=LINK([alphaAthetaDsigmaoffset],CONVENTION)文档实用标准参数CONVENTION可以取‘standard’和‘modified’,其中‘standard’代表采用标准的D-H参数,‘modified’代表采用改进的D-H参数,本文中采用的是改进的D-H参数。参数‘alpha’代表扭转角,参数‘A’代表杆件长度,参数‘theta’代表关节角,参数‘D’代表横距,参数‘sigma’代表关节类型:
6、0代表旋转关节,非0代表移动关节2PUMA560机器人的运动分析2.1机器人运动学正问题所谓运动学正问题,就是对于机器人,给定杆件的几何参数和关节的位移,求解末端连杆坐标系相对于基坐标系的位姿。我们利用RoboticsToolbox中的fkine函数可以实现机器人运动学正问题的求解。其中fkine函数的调用格式:TR=FKINE(ROBOT,Q)参数ROBOT为一个机器人对象,TR为由Q定义的每个前向运动学的正解。在PUMA560机器人中,定义关节坐标系的零点qz=[000000],那fkine(p560,qz)将返回最后一个关节的平移的齐次变换矩阵。如果有了关节的轨迹规划之后,我
7、们也可以用fkine来进行运动学的正解。比如:t=0:0.056:2;q=jtraj(qz,qr,t);T=fkine(p560,q);返回的矩阵T是一个三维的矩阵,前两维是4×4文档实用标准的矩阵代表坐标变化,第三维是时间。2.2运动学的逆问题利用RoboticsToolbox中的ikine函数可以实现机器人运动学逆问题的求解。其中ikine函数的调用格式:Q=IKINE(ROBOT,T)Q=IKINE(ROBOT,T,Q)Q=IKINE(ROBOT,T,Q,M)参