实验三机器人运动轨迹规划.doc

实验三机器人运动轨迹规划.doc实验三 机器人运动轨迹规划
一、 实验目的
1、 掌握应用matlab的robotics toolbox的机器人运动轨迹规划
2、 掌握关节空间和笛卡尔空间轨迹规划方法
二、 实验设备
PC计算机1台(要求P4-)
MATLABdX 软件 1 套+robotics toolbox o
三、 实验原理
1 ・ L =link([alpha A theta D sigma], CONVENTION)
参数CONVENTION可以取4standard和'modified',其中＜standardf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4alpha*代表扭转角，参数’A' 代表连杆长度，参数* theta '代表关节角，参数’D'代表偏距，参数'sigma'代表关 廿类型：0代表旋转关节，非0代表平动关节。例如，通过如下的语句即可构建一个简 单的两连杆旋转机器人(图1),命名为2R：
» LI = link([0 1 0 0 0],'standard*);
» L2 = link([0 1 0 0 0],'standard*);
r = robot({Ll L2},'2R);
建立由LI L2构建的机械臂。可选参数包括
Name robot type or name机器人类型或名字
Manufacturer who built it 作者
Comment general comment 注释
求解正运动学需要利用robotics toolbox里的fkine函数:tr=fkine(robot, q)o其中：tr 为由q建义的前向运动学的正解：robot为机器人对象的名称。
假泄已知上述的齐次变换矩阵T,则可以通过ikine函数求解对应的关节转角，(运动学逆 解)，调用格式如下：
Q = IKINE(ROBOT. T)
Q = IKINE(ROBOT. T, Q)
Q = IKINE(ROBOT. T, Q. M)
参数ROBOT为一个机器人对象，Q为初始猜测点(默认为0) , T为要反解的变换矩阵。 当反解的机器人对象的自由度少于6时，要用M进行忽略某个关节自由度。可以尝试先进 行正解，再进行逆解，看看能否还原。
Q=[0 -pi/4 -pi/4 0 pi/8 0]; T=fkine(); qi=ikine(p560,T);
利用Robotics Toolbox提供的ciraj、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(,N)
TC = CTRAJ()
参数TC为从TO到T1的笛卡尔规划轨迹，N为点的数呈:，R为给定路径距离向呈:，R 的每个值必须在0到1之间。
其中jtraj函数的调用格式：
[Q QD QDD] = JTRAJ(Q0. QLN)
[Q QD QDD] = JTRAJ(Q0. QI, N, QDO. QD1)
[Q QD QDD] = JTRAJ(Q0. QI, T)
[Q QD QDD] = JTRAJ(Q0. , QDO. QD1