Matlab基础与机器人工具箱Robotics Toolbox的基本使用

基本命令

主窗口主要需要关注的有三个部分，分别是命令行窗口、工作区和历史命令记录，直接在命令行窗口运行相关指令即可，如下图所示：

clc：清屏
log(x):x以e为底的对数
log2(x):x以2为底的对数
log10(x):x以10为底的对数
var: 查看安装了哪些工具包
mod(a,b):a对b取余
sum(v)：对v数组求和

矩阵运算

• 需要确保矩阵的维度是相同的
  
• 使用英文的分号表示矩阵的下一行：
  
• 使用乘法
  

脚本使用

• 新建脚本->写脚本->保存脚本
  
• 运行该脚本后的如果单行的后面不加分号，则会打印出该行的运行结果，否则不会打印。
  
  
• 脚本中输入写法如下，注意里边的是单引号。
  
• 打印的写法如下
  
• 条件判断
  
• while循环
  
• while循环求最大公约数
  
• for循环的使用。开始数字需要设置为比后面的数字小。
  
• 函数的使用，直接在命令行窗口进行调用。
  
• 有返回值的函数调用。
  

Robotics Toolbox 的使用

参考1
参考2
参考3

• 可以先使用rtbdemo看一下使用例子
  
• 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。
  参数：
  L（i）= Link( [theta，D，A，alpha，sigma]，‘convention’)
  其参数与D-H参数相对应，前四个参数依次表示：参数‘theta’代表关节角，参数‘D’代表横距，参数‘A’代表杆件长度，参数‘alpha’代表扭转角，参数‘sigma’代表关节类型：0代表旋转关节，非0代表移动关节，默认值为0。参数 ‘convention’ 表示使用D-H参数法创建机器人模型的类型：‘standard’ 表示采用标准D-H参数法创建机器人模型；‘modified’ 表示采用该改进D-H参数法创建机器人模型，默认值为’standard’，代码中使用默认值。
  信息/显示方式：
  display : 显示连杆参数表格
  dyn : 显示动力学参数
  type: 关节类型:‘R’或者’P’
  转换方式：
  char : 转化为字符串
  运算方式：
  A ：关节传动矩阵
  friction : 摩擦力
  nofriction : 摩擦为0
  测试方式：
  islimit：检测关节变量是否超出范围
  isrevolute : 检测关节是否为转动关节
  isprismatic : 检测关节是否为移动关节
  issym: 检测关节和连杆是否有符号参数
  Link 的类属性（读/写）：
  运动学：
  theta: 关节角
  d: 连杆偏移量
  a: 连杆长度
  alpha:连杆转角
  mdh: 默认0，SDH；1，MDH
  offset:关节变量偏移量
  qlim:关节变量范围[min max]
  动力学：
  m: 质量
  r: 质心
  I: 惯性张量
  B: 粘性摩擦
  Tc: 静摩擦
  G: 减速比
  Jm: 转子惯量

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• Seriallink 类函数比较多，包括显示机器人、动力学、逆动力学、雅可比等
  Seriallink 的类函数：
  显示/画图方式：
  animate: 动画机器人模型
  display: 显示连杆参数表格
  dyn: 显示动力学参数
  edit: 显示和编辑运动学与动力学参数
  getpos: 获取机器人图形位置
  plot: 显示机器人模型
  plot3d: 显示机器人3d模型
  teach: 驱动机器人模型
  显示/画图方式：
  islimit: 检测机器人是否超出范围
  isconfig: 检测机器人关节结构属性
  issym: 检测关节和连杆是否有符号参数
  isprismatic: 检测是否移动关节
  isrevolute: 检测是否转动关节
  isspherical: 检测是否为球关节
  转换方式：
  char : 转化为字符串
  sym: 转化为符号参数
  todegrees: 关节角转化为角度
  toradians: 关节角转化为弧度
  选项:
  ‘name’，NAME: 设置机器人名字属性为NAME
  ‘manufacturer’,MANUF : 设置机器人制造者的名字为MANUF
  ‘comment’,COMMENT: 设置机器人注释为COMMENT
  ‘base’,T: 设置基坐标系矩阵属性为T
  ‘tool’,T: 设置工具坐标系矩阵属性为T
  ‘gravity,G’: 设置重力矢量属性为G
  ‘plotpt’,P: 为.plot()设置默认选项为P
  ‘plotpt3d’,P: 为.plot3d()设置默认选项为P
  ‘nofast’: 不使用
  正逆解
  SerialLink.fkine(theta)，可以直接对已经建立的机器人模型做运动学分析，同时可以使用SerialLink.ikine（T) 求逆运动学参数。
  
  其他常用接口：
  transl(X, Y, Z)：将三维空间的位置转换为4×4的矩阵。
  [Q,QD,QDD] = jtraj(Q0, QF, M)：五次多项式插值，插补出一个关节空间轨迹，Q0表示起点，QF表示终点，M表示插补出多少个点。得到关节角度，角速度，角加速度。
  Plot3(…): 三维空间中画点。plot3(x,y,z,‘b.’,‘MarkerSize’,0.5) % MarkerSize 表示点的大小，b.表示蓝色的点。

Simulink的使用

• 核心功能：