机器人学(1)-建立机器人模型

发布网友发布时间：2024-08-16 15:19

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热心网友时间：2024-10-12 05:49

在探索机器人技术的奇妙世界中，Matlab 2022a和Robotics System Toolbox为我们提供了一个强大的工具箱。以AUBO i5为例，我们将学习如何利用改进的DH参数来构建精确的机器人模型。DH参数的多样性通过"mdh"函数巧妙地转化为矩阵形式，这是构建模型的关键步骤。
首先，我们设计精心的DH参数矩阵：
```matlab
dhparams = ...; % 精心设计的DH参数矩阵
```
然后，我们建立机器人结构的起始点：
```matlab
robot = rigidBodyTree; % 建立机器人结构的起始点
```
定义并应用重力影响：
```matlab
robot.Gravity = ...; % 定义并应用重力影响
```
接下来，我们创建关节链接体并定义关节类型：
```matlab
for i = 1:6
bodies{i} = rigidBody(...); % 创建关节链接体
joints{i} = rigidBodyJoint(..., "mdh"); % 定义关节类型
end
```
根据DH参数设置关节变换：
```matlab
for i = 1:6
setFixedTransform(joints{i}, dhparams(i,:), "mdh"); % 根据DH参数设置关节变换
end
```
将链接体添加到机器人模型：
```matlab
for i = 1:6
addBody(robot, bodies{i}, ...); % 将链接体添加到机器人模型
end
```
模型建立后，我们注意到关节初始偏置信息缺失。我们通过检查`rigidBodyJoint`的`PositionLimits`和`HomePosition`属性来补充这一信息：
```matlab
for i = 1:6
joints{i}.HomePosition = dhparams(i,4); % 设置初始姿态
end
```
至此，我们完成了基础的运动学建模。在MDH2参数下，机器人姿态清晰可见，尽管关节坐标系略有不同，但最终结果保持一致。
接下来，我们再次构建机器人对象并生成关节结构和链接体：
```matlab
dhparams = ... % MDH1和MDH2参数的融合
robot = rigidBodyTree; % 机器人对象的再次构建
bodies, joints = ... % 生成关节结构和链接体
```
展示机器人模型的详细信息：
```matlab
showdetails(robot); % 展示机器人模型的详细信息
```
创建交互式界面，便于模型观察和调试：
```matlab
gui = interactiveRigidBodyTree(robot); % 创建交互式界面，便于模型观察和调试
```
深入探索，我们参考了权威著作《机器人仿真与编程技术》（清华大学出版社），以及一系列关于动力学建模的系列博文，这些资源可以在CSDN博客找到。通过这些步骤，你将对机器人模型的构建有更深入的理解。

热心网友时间：2024-10-12 05:44