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。
1、Link类
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
属性:
% 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