机器人－第五讲

null基于ROBOTICS TOOLS 的D-H仿真基于ROBOTICS TOOLS 的D-H仿真本节课的特点： 1。难 2。量大 3。老实点 3。相当重要 4。需要多加练习 5。阿里阿多锅咋一马斯INSTALLTIONINSTALLTION1。MATLAB 2。ROBOTICS TOOLS UNPACK MOVE TO DESTINATION FOLDER ADDPATH WITH SUBFOLDERS 3。SAMPLES TEST习题验证习题验证P24。给出一个矢量AP1。将其绕Z轴旋转30度，并沿XA平移10个单位，沿YA平移5个单位。已知AP1 ＝[3.0 7.0 0.0]，求AP2。 程序： 1。所需命令： trotz, transl trotz: 绕Z轴旋转变换，并改造为齐次矩阵形式 transl: 沿着X轴,Y轴,Z轴平移 代码列代码列表r1=trotz(pi/6) t1=transl(10,0,0) t2=transl(0,5,0) p1=[3; 7; 0; 1] p2=t1*t2*r1*p1 null命令列表1 (按照帮助文档顺序)命令列表1 (按照帮助文档顺序)1。Fanuc10L-建立Fanuc10L机器人模型 2。MotomanHP6-建立MotomanHP6机器人模型 3。S4ABB2p8- 建立S4ABB2p8机器人模型 4。drivebot-驱动已建立的机器人 5。ishomog-检查数参数是否是齐次矩阵 6。puma560-建立PUMA560机器人 7。r2t-将旋转矩阵转变为齐次矩阵 8。rotx,roty,rotz-分别沿着X,Y,Z坐标轴旋转命令列表2 (按照帮助文档顺序)命令列表2 (按照帮助文档顺序)9。stanford-建立STANFORD机器人 10。rtdemo-打开机器人工具箱演示界面 11。t2r-从齐次矩阵中获取旋转矩阵 12。transl-建立移动方式的齐次矩阵 13。trotx,troty,trotz-建立围绕X,Y,Z轴旋转的齐次矩阵 14。trplot-绘制移动和旋转的变换结果 15。twolink-建立twolink机器人D-H 基础D-H 基础null一、连杆参数及连抨坐标系的建立 如图所示,连杆两端有关节 n和n+1。该连杆尺寸可以用两个量来描述：一个是两个关节轴线沿公垂线的距离an,称为连杆长度；另一个是垂直于an的平面内两个轴线的夹角ɑn,称为连杆扭角。这两个参数为连杆的尺寸参数。 nullnull 再考虑连杆n与相邻连杆n-1的关系，若它们通过关节相连，如图所示,其相对位置可用两个参数dn和θn来确定，其中dn是沿关节n轴线两个公垂线的距离，θn是垂直于关节n轴线的平面内两个公垂线的夹角。这是表达相邻杆件关系的两个参数。这样，每个连杆可以 由四个参数所描述：其中两个描述连杆尺寸，另外两个描述连杆与相邻杆件的连接关系。对于旋转节，θn是关节变量，其它三个参数固定不变；对于移动关节变量，其它三个参数固定不变。null 连杆坐标系的建立按下面规则进行：连杆n坐标系(简称n系)的坐标原点设在关节n的轴线和关节n+1的轴线的公垂线与关n+1的轴线相交之处。n系的Z轴与关n+l的轴线重合，X轴与上述公垂线重合且方向从关节“指向关节n十1，y轴则按右手系确定。 现将连杆参数与坐标系的建立归纳为下表。nullROBOTICS TOOLS使用须知ROBOTICS TOOLS使用须知1。主轴电机及其关节是默认提供的，不可删除。可以是旋转或移动，在图中表现为起始的红色直立柱子。（CODE） 2。最后一个关节默认为机械手，也是必须存在的，但可以不绘制出来，用坐标轴图标代替。 （CODE）示例1示例1clear;clc; L{1}=link([0,3,0,0,0],'standard'); L{2}=link([0,5,0,0,0],'standard'); L{3}=link([0,0,0,0,0],'standard'); r=robot(L); drivebot(r); 示例2示例2clear;clc; L{1}=link([pi/2,3,0,0,0],'standard'); L{2}=link([0,5,0,0,0],'standard'); L{3}=link([0,0,0,0,0],'standard'); r=robot(L); drivebot(r); 注意：如果将pi/2改为-pi/2，则以后的旋转方向将发生转变，因为旋转方向是以Z轴的正向作为参考的示例3示例3clear;clc; L{1}=link([pi/2,0,0,0,0],'standard'); L{2}=link([0,5,0,0,0],'standard'); L{3}=link([0,0,0,0,0],'standard'); r=robot(L); drivebot(r); 注意：L{1}中的第二个参数变为0，则杆件长度弱化为0，即与上一个关节重合基于ROBOTICS TOOLS 的D-H绘制提示1基于ROBOTICS TOOLS 的D-H绘制提示1Link中的第一位为0，则说明下一关节与此关节轴线平行 Link中的第二位为如果为0，说明与上一关节位置重合，其数值是当前关节与上一关节的公垂线长度 Link中的第三位为0，第四位有值，相近的两条公垂线仍然是平行的，角度为0，且第二条中垂线与下一关节的垂足在当前关节的Z轴方向有偏移 基于ROBOTICS TOOLS 的D-H绘制提示2基于ROBOTICS TOOLS 的D-H绘制提示2 Link中的第四位为0，说明相邻两个连杆的公垂线在一个公共平面内 Link中的第一位主要是说明当前关节与上一个关节的中轴线角度差 Link中的第三位和第四位如果为0,说明下一关节的连杆和中轴线的垂足，是在当前中轴线和上一级连杆的公垂线形成的平面内 基于ROBOTICS TOOLS 的D-H绘制提示3基于ROBOTICS TOOLS 的D-H绘制提示3起始关节是默认关节，是垂直向上的旋转或移动关节 终点看作是只有方向，没有长度的关节，并不画出，只以坐标轴代替，若需要画出，则加上L{n}=link([0,0,0,0,0],’standard’);语句 D-H思路：应该是先绘制图形，然后编写D-H参数 课堂练习课堂练习根据下述D-H描述，绘制相应的机构图形分析D-H代码分析D-H代码twolink Fanuc10L MotomanHP6 S4ABB2p8 PUMA560 PUMA560akb stanford