matlab机器人工具箱学习笔记——机器人的运动轨迹

运动轨迹问题

机械臂在三维空间中的每个关节的位置、速度和加速度都是关于时间的函数，他们构成了机械臂的运动轨迹，这里主要有3个问题：
1）根据具体的操作任务给机械臂指定一条空间中的轨迹
2）描述一条规划好的轨迹
3）与轨迹生成相关的问题
而关于机械臂的位姿描述的方法一共有3种：
1）关节空间描述
2）驱动器空间描述
3）笛卡尔空间描述

关节空间的规划方法

需要规划路径的起始点和终止点的位置、速度和加速度，需要用一个五次多项式进行差值。相关知识可以在相关资料中查阅
例如，生成一个初始位置为0，最终位姿为4，初速度为2，最终速度为0，最初加速度和最终加速度都为0，时间长度为20的轨迹时：

>> [x v a]=tpoly(0,4,20,2,0);
>> plot(x)

图像：

关节角空间的轨迹

以KR5为例，对机器人末端执行器在关节角空间中两个位姿之间移动的轨迹进行仿真。

>> mdl_KR5
>> T1=transl(0.3,0.1,0)*trotx(pi);     %初始位姿
>> q1=KR5.ikine6s(T1);					%对应的关节角
>> T2=transl(0.2,0.4,0)*trotx(pi);		%最终位姿
>> q2=KR5.ikine6s(T2);					%对应的关节角
>> t=[0:0.1:6]';									%时间设置 间隔100ms，用时6s
>> [q,v,a]=jtraj(q1,q2,t);					%获得关节角、速度、加速度矩阵（61×6）

仿真：

>>KR5.plot(q);

绘制对应关节角随时间变化的图形，语句为如关节1：

plot(t,q(:,1))