如何在matlab2014a中添加Robotics Toolbox for matlab工具箱_百度文库
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如何在matlab2014a中添加Robotics Toolbox for matlab工具箱
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(简体中文)matlab-robotics-toolbox 关于 机器人工具箱的使用，为更好 的仿真功能
238万源代码下载-
&文件名称: matlab-robotics-toolbox
& & & & &&]
&&所属分类:
&&开发工具: matlab
&&文件大小: 8 KB
&&上传时间:
&&下载次数: 23
&&提 供 者:
&详细说明：关于matlab机器人工具箱的使用，为更好的使用matlab的仿真功能-this is about matlab robotics toolbox
文件列表(点击判断是否您需要的文件，如果是垃圾请在下面评价投诉):
&&matlab robotics toolbox.doc
&[]:纯粹是垃圾&[]:不是源代码或资料
&近期下载过的用户:
&相关搜索:
&输入关键字，在本站238万海量源码库中尽情搜索：
&[] - 介绍matlab机器人工具箱的使用，对于机械臂控制的研究与应用具有很大的作用。
&[] - robotics toolbox for matlab
&[] - The robotics Toolbox provides many
functions that are useful in robotics such as
kinematics, dynamics, and trajectory
generation. The Toolbox is6886人阅读
Matlab Robotic Toolbox工具箱学习笔记（二）
Arm/Robots
机器人是由多个连杆连接而成的，机器人关节分为旋转关节和移动关节。创建机器人的两个最重要的函数是：Link和SerialLink。
一个Link包含了机器人的运动学参数、动力学参数、刚体惯性矩参数、电机和传动参数。
操作函数：
%A&&&&&&&&&&&&&& 连杆变换矩阵
%& RP&&&&&&&&&&& 关节类型: 'R'&或 'P'
%& friction&&&&& 摩擦力
%& nofriction&&& 摩擦力忽略
%& dyn&&&&&&&&&& 显示动力学参数
%& islimit&&&&&&&测试关节是否超出软限制
%& isrevolute&&& 测试是否为旋转关节
%& isprismatic&& 测试是否为移动关节
%& display&&&&&& 连杆参数以表格形式显示
%& char&&&&&&&&& 转为字符串
运动学参数：
%& theta&&& 关节角度
%& d&&&&&&& 连杆偏移量
%& a&&&&&&& 连杆长度
%& alpha&&& 连杆扭角
%& sigma&&&&旋转关节为0，移动关节为1
%& mdh&&&&&&标准的D&H为0，否则为1
%& offset&& 关节变量偏移量
%& qlim&&&& 关节变量范围[min max]
动力学参数：
%& m&&&&&&& 连杆质量
%& r&&&&&&& 连杆相对于坐标系的质心位置3x1
%& I&&&&&&& 连杆的惯性矩阵（关于连杆重心）3x3
%& B&&&&&&& 粘性摩擦力(对于电机)1x1或2x1
%& Tc&&&&&& 库仑摩擦力1x1或2x1
电机和传动参数：
%& G&&&&&&& 齿轮传动比
%& Jm&&&&&& 电机惯性矩(对于电机)
2、SerialLink类
操作函数：
%& plot&&&&&&&&& 以图形形式显示机器人
%& teach&&&&&&&& 驱动机器人
%& isspherical&& 测试机器人是否有球腕关节
%& islimit&&&&&& 测试机器人是否抵达关节极限
%& fkine&&&&&&&& 前向运动学求解
%& ikine6s&&&&&& 6旋转轴球腕关节机器人的逆向运动学求解
%& ikine3&&&&&&& 3旋转轴机器人的逆向运动学求解
%& ikine&&&&&&&& 采用迭代方法的逆向运动学求解
%& jacob0&&&&&&& 在世界坐标系描述的雅克比矩阵
%& jacobn&&&&&&& 在工具坐标系描述的雅克比矩阵
%& maniplty&&&&& 可操纵性度
%& jtraj&&&&&&&& 关节空间轨迹
%& accel&&&&&&&& 关节加速度
%& coriolis&&&&& 关节柯氏力
%& dyn&&&&&&&&&& 显示连杆的动力学属性
%& fdyn&&&&&&&&& 关节运动
%& friction&&&&& 摩擦力
%& gravload&&&&& 关节重力
%& inertia&&&&&& 关节惯性矩阵
%& nofriction&&& 设置摩擦力为0
%& rne&&&&&&&&&&&关节的力/力矩
%& payload&&&&&& 在末端坐标系增加负载
%& perturb&&&&&& 随机扰动连杆的动力学参数
%& links&&&&& 连杆向量(1xN)
%& gravity&&& 重力的方向[gx gy gz]
%& base&&&&&& 机器人基座的位姿(4x4)
%& tool&&&&&& 机器人的工具变换矩阵[ T6 to tool tip] (4x4)
%& qlim&&&&&& 关节范围[qmin qmax] (Nx2)
%& offset&&&& 偏置(Nx1)
%& name&&&&&& 机器人名字（在图形中显示）
%& manuf&&&&& 注释, 制造商名
%& comment&&& 注释, 总评
%& plotopt&&& options for plot() method (cell array)
%& n&&&&&&&&&& 关节数
%& config&&&&& 机器人结构字符串,&例如 'RRRRRR'
%& mdh&&&&&&&& 运动学中约定的布尔数 (0=DH, 1=MDH)
怎样创建一个机器人？
%Link调用格式：
&&&&&&&&&&&& （1） L = Link() 创建一个带默认参数的连杆
&&&&&&&&&&&& （2）L = Link(L1)复制连杆L1
&&&&&&&&&&&& （3）L = Link(OPTIONS) 创建一个指定运动学、动力学参数的连杆
&&&&&&&&&&& OPTIONS可以是：
&&&&&&&&&&& % 'theta',TH&& joint angle, if not specified joint is revolute
&&&&&&&&&&& % 'd',D&&&&&&& joint extension, if not specified joint is prismatic
&&&&&&&&&&& % 'a',A&&&&&&& joint offset (default 0)
&&&&&&&&&&& % 'alpha',A&&& joint twist (default 0)
&&&&&&&&&&& % 'standard'&& defined using standard D&H parameters (default).
&&&&&&&&&&& % 'modified'&& defined using modified D&H parameters.
&&&&&&&&&&& % 'offset',O&& joint variable offset (default 0)
&&&&&&&&&&& % 'qlim',L&&&& joint limit (default [])
&&&&&&&&&&& % 'I',I&&&&&&& link inertia matrix (3x1, 6x1 or 3x3)
&&&&&&&&&&& % 'r',R&&&&&&& link centre of gravity (3x1)
&&&&&&&&&&& % 'm',M&&&&&&& link mass (1x1)
&&&&&&&&&&& % 'G',G&&&&&&& motor gear ratio (default 0)
&&&&&&&&&&& % 'B',B&&&&&&& joint friction, motor referenced (default 0)
&&&&&&&&&&& % 'Jm',J&&&&&& motor inertia, motor referenced (default 0)
&&&&&&&&&&& % 'Tc',T&&&&&& Coulomb friction, motor referenced (1x1 or 2x1), (default [0 0])
&&&&&&&&&&& % 'revolute'&& for a revolute joint (default)
&&&&&&&&&&& % 'prismatic'& for a prismatic joint 'p'
&&&&&&&&&&& % 'standard'&& for standard D&H parameters (default).
&&&&&&&&&&& % 'modified'&& for modified D&H parameters.
&&&&&&&&&&& % 'sym'&&&&&&& consider all parameter values as symbolic not numeric
&&&&&&&&&&& 注：不能同时指定“theta”和“d”
&&&&&&&&&&&&&& 连杆的惯性矩阵(3x3)是对称矩阵，可以写成3x3矩阵,也可以是[Ixx Iyy Izz Ixy Iyz Ixz]
&&&&&&&&&&&&&& 所有摩擦均针对电机而不是负载
&&&&&&&&&&&&&& 齿轮传动比只用于传递电机的摩擦力和惯性矩给连杆坐标系。
%SerialLink调用格式：
&&&&&&& （1）R = SerialLink(LINKS, OPTIONS)，OPTIONS可以是：'name'、'comment'、'manufacturer'
&&&&&&&& 'base'、'tool'、'gravity'、'plotopt'
&&&&&&& （2）R = SerialLink(DH, OPTIONS),矩阵DH的构成：每个关节一行，每一行为[theta d a alpha]
&&&&&&&& （默认为旋转关节），第五列（sigma）为可选列，sigma=0（默认）为旋转关节，sigma=1为移动关节
&&&&&&& （3） R = SerialLink(OPTIONS) 没有连杆的机器人
&&&&&&& （4）R = SerialLink([R1 R2 ...], OPTIONS) 机器人连接, 将R2的基座连接到R1的末端.
&&&&&&& （5）R = SerialLink(R1, options) 复制机器人R1
&L1 = Link('d', 0, 'a', 1, 'alpha', pi/2);%定义连杆1，没有写theta说明theta为关节变量
&L1.a;%查看a的值
&L1.d;%查看d的值
%还可以L1.RP，L1.display，L1.mdh,L1.isprismatic，L1.isrevolute等等，这样就可以查看一些默认值
&L2 = Link('d', 0, 'a', 1, 'alpha', 0);
&bot = SerialLink([L1 L2], 'name', 'my robot');
&bot.n;%查看连杆数目
&bot.fkine([0.1 0.2]);%前向运动学
&bot.plot([0.1 0.2]);%绘制机器人
定义完连杆和机器人便可以求机器人前和逆向运动学、动力学等等。
L1.参数或属性(）：查看连杆的参数或属性
L1.操作函数（参数）：操作连杆参数
bot.属性（）：查看机器人的属性
bot.操作函数（参数）：操作机器人，可以进行前向、逆向运动学求解等
实例：Stanford Manipulator
D-H参数表：
&L1 = Link('d', 0, 'a', 0, 'alpha', -pi/2);%定义连杆
&L2 = Link('d', 1, 'a', 0, 'alpha', pi/2);
&L3 = Link('theta', 0, 'a', 0, 'alpha', 0);
&L4 = Link('d', 0, 'a', 0, 'alpha', -pi/2);
&L5 = Link('d', 0, 'a', 0, 'alpha', pi/2);
&L6 = Link('d', 1, 'a', 0, 'alpha', 0);
&bot = SerialLink([L1 L2 L3 L4 L5 L6]);%连接连杆
&bot.display();%显示D-H参数表
&forward_kinematics=bot.fkine([-0.2 0.1 10 0.1 1 2])%前向运动学
求出末端的齐次变换矩阵：
&L1 = Link('d', 0, 'a', 0, 'alpha', -pi/2,'sym');%定义连杆
&L2 = Link('d', 'd2', 'a', 0, 'alpha', pi/2,'sym');
&L3 = Link('theta', 0, 'a', 0, 'alpha', 0,'sym');
&L4 = Link('d', 0, 'a', 0, 'alpha', -pi/2,'sym');
&L5 = Link('d', 0, 'a', 0, 'alpha', pi/2,'sym');
&L6 = Link('d', 'd6', 'a', 0, 'alpha', 0,'sym');
&bot = SerialLink([L1 L2 L3 L4 L5 L6]);%连接连杆
&syms theta1 theta2 d3 theta4 theta5 theta6;
&forward_kinematics=bot.fkine([theta1 theta2 d3 theta4 theta5 theta6])%前向运动学&
Stanford arm的运动学逆解：
%&&&&&&&&&&&& th&&& d&&&&&& a&&& alpha
L(1) = Link([ 0&&&& 0&&&&&& 0&& -pi/2&&&& 0]);%定义连杆
L(2) = Link([ 0&&&& 1&&&&&& 0&&& pi/2&&&& 0]);
L(3) = Link([ 0&&&& 0&&&&&& 0&&& 0&&&&&&& 1]);
L(4) = Link([ 0&&&& 0&&&&&& 0&& -pi/2&&&& 0]);
L(5) = Link([ 0&&&& 0&&&&&& 0&&& pi/2&&&& 0]);
L(6) = Link([ 0&&&& 1&&&&&& 0&&& 0&&&&&&& 0]);
bot = SerialLink(L, 'name', 'Stanford arm');%连接连杆
T=transl(1,2,3)*trotz(60,'deg')*troty(30,'deg')*trotz(90,'deg')
inverse_kinematics=bot.ikine(T,'pinv');%逆向运动学
theta1=inverse_kinematics(1);
theta2=inverse_kinematics(2);
d3=inverse_kinematics(3);
theta4=inverse_kinematics(4);
theta5=inverse_kinematics(5);
theta6=inverse_kinematics(6);
forward_kinematics=bot.fkine([theta1 theta2 d3 theta4 theta5 theta6])%前向运动学，验证结果的准确性.
%求解结果为T与forward_kinematics一致。正确。
求解Stanford arm在世界坐标系描述的雅克比矩阵
%&&&&&&&&&&&& th&&& d&&&&&& a&&& alpha
L(1) = Link([ 0&&&& 0&&&&&& 0&& -pi/2&&&& 0]);%定义连杆
L(2) = Link([ 0&&&& 1&&&&&& 0&&& pi/2&&&& 0]);
L(3) = Link([ 0&&&& 0&&&&&& 0&&& 0&&&&&&& 1]);
L(4) = Link([ 0&&&& 0&&&&&& 0&& -pi/2&&&& 0]);
L(5) = Link([ 0&&&& 0&&&&&& 0&&& pi/2&&&& 0]);
L(6) = Link([ 0&&&& 1&&&&&& 0&&& 0&&&&&&& 0]);
bot = SerialLink(L, 'name', 'Stanford arm');%连接连杆
syms theta1 theta2 d3 theta4 theta5 theta6;
J0=vpa(bot.jacob0([theta1 theta2 d3 theta4 theta5 theta6]),4)
求平面二自由度机器人在世界坐标系描述的雅克比矩阵
D-H参数表：
L(1) = Link('d',0,'a','a1','alpha',0,'sym');%定义连杆
L(2) = Link('d',0,'a','a2','alpha',0,'sym');
bot = SerialLink(L, 'name', 'Planar 2-dof robot');%连接连杆
syms theta1 theta2;
J0=bot.jacob0([theta1 theta2]);
J0=simplify(J0)
[ - a2*sin(theta1 + theta2) - a1*sin(theta1), -a2*sin(theta1 + theta2)]
[&& a2*cos(theta1 + theta2) + a1*cos(theta1),& a2*cos(theta1 + theta2)]
[&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 0,&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
[&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 0,&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
[&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 0,&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
[&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 1,&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
参考知识库
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