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1、MATLAB中roboticstoolbox的Link函数解说江苏科技大学电子信息学院赵显1.PUMA560的MATLAB仿真要建立PUMA560的机器人对象，首先我们要了解PUMA560的D-H参数，之后我们可以利用RoboticsToolbox工具箱中的link和robot函数来建立PUMA560的机器人对象。其中link函数的调用格式：L=LINK([alphaAthetaD])L=LINK([alphaAthetaDsigma])L=LINK([alphaAthetaDsigmaoffset])L=LINK([alphaAthetaD]
2、,CONVENTION)L=LINK([alphaAthetaDsigma],CONVENTION)L=LINK([alphaAthetaDsigmaoffset],CONVENTION)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。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：0代表旋转关节，非0代表移动关节。另外LINK还有一些数
3、据域：LINK.alpha%返回扭转角LINK.A%返回杆件长度LINK.theta%返回关节角LINK.D%返回横距LINK.sigma%返回关节类型LINK.RP%返回‘R’(旋转)或‘P’(移动)LINK.mdh%若为标准D-H参数返回0，否则返回1LINK.offset%返回关节变量偏移LINK.qlim%返回关节变量的上下限[minmax]LINK.islimit(q)%如果关节变量超限，返回-1,0,+1LINK.I%返回一个3×3对称惯性矩阵LINK.m%返回关节质量LINK.r%返回3×1的关节齿轮向量LINK.G%返回齿轮的传
4、动比LINK.Jm%返回电机惯性LINK.B%返回粘性摩擦LINK.Tc%返回库仑摩擦LINK.dhreturnlegacyDHrowLINK.dynreturnlegacyDYNrow其中robot函数的调用格式：ROBOT%创建一个空的机器人对象ROBOT(robot)%创建robot的一个副本ROBOT(robot,LINK)%用LINK来创建新机器人对象来代替robotROBOT(LINK,...)%用LINK来创建一个机器人对象ROBOT(DH,...)%用D-H矩阵来创建一个机器人对象ROBOT(DYN,...)%用DYN矩阵来创建
5、一个机器人对象2．变换矩阵利用MATLAB中RoboticsToolbox工具箱中的transl、rotx、roty和rotz可以实现用齐次变换矩阵表示平移变换和旋转变换。下面举例来说明：A机器人在x轴方向平移了0.5米，那么我们可以用下面的方法来求取平移变换后的齐次矩阵：>>transl(0.5,0,0)ans=1.0000000.500001.000000001.000000001.0000B机器人绕x轴旋转45度，那么可以用rotx来求取旋转后的齐次矩阵：>>rotx(pi/4)ans=1.000000000.7071-0.7071000
6、.70710.707100001.0000C机器人绕y轴旋转90度，那么可以用roty来求取旋转后的齐次矩阵：>>roty(pi/2)ans=0.000001.0000001.000000-1.000000.000000001.0000D机器人绕z轴旋转-90度，那么可以用rotz来求取旋转后的齐次矩阵：>>rotz(-pi/2)ans=0.00001.000000-1.00000.000000001.000000001.0000当然，如果有多次旋转和平移变换，我们只需要多次调用函数在组合就可以了。另外，可以和我们学习的平移矩阵和旋转矩阵做个对
7、比，相信是一致的。3轨迹规划利用RoboticsToolbox提供的ctraj、jtraj和trinterp函数可以实现笛卡尔规划、关节空间规划和变换插值。其中ctraj函数的调用格式：TC=CTRAJ(T0,T1,N)TC=CTRAJ(T0,T1,R)参数TC为从T0到T1的笛卡尔规划轨迹，N为点的数量，R为给定路径距离向量，R的每个值必须在0到1之间。其中jtraj函数的调用格式：[QQDQDD]=JTRAJ(Q0,Q1,N)[QQDQDD]=JTRAJ(Q0,Q1,N,QD0,QD1)[QQDQDD]=JTRAJ(Q0,Q1,T)[QQD
8、QDD]=JTRAJ(Q0,Q1,T,QD0,QD1)参数Q为从状态Q0到Q1的关节空间规划轨迹，N为规划的点数，T为给定的时间向量的长度，速度非零边
