在机器人技术领域,MATLAB是一种常用的工具,用于进行复杂的数学计算和仿真,特别是在机器人机械臂的运动学和动力学分析中。本项目聚焦于利用MATLAB实现机器人机械臂的运动学正逆解、动力学建模、仿真实验以及轨迹规划,其中涉及到的关键概念和方法如下: 1. **运动学正逆解**: - **正解**:给定关节变量(角度),求解末端执行器(EOG)在笛卡尔坐标系中的位置和姿态。这通常通过连杆坐标变换来完成。 - **逆解**:相反的过程,即已知EOG的目标位置和姿态,求解关节变量。这是一个非线性优化问题,可能有多个解或无解。 2. **雅克比矩阵**(Jacobian Matrix): - 雅克比矩阵描述了关节速度与末端执行器线速度和角速度之间的关系。它是连杆长度、关节角度的偏导数矩阵,用于速度和加速度的转换。 3. **动力学建模**: - 机械臂的动力学模型涉及力矩、质量和惯量等参数,通常用牛顿-欧拉方程或者拉格朗日方程来表示。这些方程用于计算各个关节的驱动力或扭矩。 4. **轨迹规划**: - 在时间最优的基础上,采用改进的粒子群优化算法(PSO)进行轨迹规划。PSO是一种全局优化算法,通过模拟鸟群寻找食物的行为来搜索最优解。 - 蒙特卡洛采样用于在工作空间内随机生成大量点,以此来描绘末端执行器的工作范围。 5. **时间最优**: - 时间最优轨迹规划旨在找到一条从起点到终点的最快路径,考虑到机械臂的动态特性,同时满足物理约束和性能指标。 6. **仿真**: - 利用MATLAB的Simulink或其他相关工具箱,对上述的运动学、动力学模型及轨迹规划结果进行动态仿真,以验证算法的有效性和可行性。 7. **文件内容**: - "机器人机械臂运动学正逆解动力学建模仿真与轨迹规划雅.html"可能是一个详细教程或报告,阐述了以上所有概念和过程。 - "1.jpg"可能是相关示意图,展示机械臂结构、工作空间或其他关键概念的可视化表示。 - "机器人机械.txt"可能包含了代码片段、实验数据或额外的解释材料。 这个项目深入探讨了机器人技术中的核心问题,通过MATLAB提供了从理论到实践的完整解决方案,对于理解机器人控制和优化具有重要意义。通过学习和实践这些内容,工程师可以更好地设计和控制机器人系统,提高其在实际应用中的效率和精度。
2024-09-16 18:28:03 254KB matlab
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以压电双杆柔性臂为研究对象,采用Euler-Bernoulli梁模型简化机械臂,运用假设模态法描述弹性变形,将压电元件对臂的作用等效为一驱动力矩,依据拉格朗日方程推导耦合动力学方程,并利用Newmark法进行迭代求解。仿真与实验验证了动力学模型的有效性,模型具有准确、简单等特点,为后续振动控制的实施奠定了理论基础。
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使用MATLAB实现由拉格朗日法建模的六自由度机械臂
2023-04-25 20:09:48 24KB matlab 开发语言 六自由度机械臂
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为了深入研究复合行星轮系的非线性特性,采用集中质量法建立了一种考虑时变啮合刚度、齿侧间隙和齿轮副综合啮合误差的复合行星齿轮系统的非线性动力学模型.通过引入相对啮合位移、无量纲时间尺寸和激励频率对非线性动力学模型进行了无量纲处理,消除了系统的刚体位移.基于变步长 Gill 积分法编写了计算程序,求解了非线性微分方程组的动态响应.最后,综合运用时间历程图、相图、Poincaré映射和功率谱对各类响应进行了比较和分析,研究了系统在不同无量纲激励频率激励时所表现单周期、拟周期、多周期和混沌的非线性特性,结果发现系
2023-03-08 16:11:29 874KB 工程技术 论文
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AGV系统结构设计以及动力学建模
2022-10-04 09:07:15 713KB AGV系统结构设计以及动力学建模
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地下电缆故障,无论是瞬态故障还是永久性故障,都可以追溯到绝缘故障问题,其中大多数是水树引发的。 通过采取先发制人的措施,可以防止通常导致代价高昂的停电的绝缘击穿。 最具决定性的预防措施是可以实时跟踪电缆绝缘系统中水树的前进情况。 但是,这种先发制人的行为取决于现象的准确建模。 早期的水树模型是静态的,因为它们专注于电缆绝缘特性在某个时间段的变化。 因此,它们缺乏跟踪水树进展以及确定瞬时和永久性断层发生所需的属性。 本文提出了一种新的水树建模方法,重点研究了以水树的抛物线展开形式的绝缘退化几何形状。 我们开发了一个动态模型,该模型的重点是计算排出的水树的电容与时间的关系。 动态模型考虑了水树径向生长随时间的变化,以追踪绝缘层的退化。 在预测交联聚乙烯(XLPE)电缆的绝缘寿命方面进行了测试。 发现结果在文献中记录的现场老化电缆的使用寿命范围内。 此外,与通过COMSOL Hyperphysics软件验证的较早分析模型进行的性能比较也表明了它们之间的显着相关性。
2022-07-29 16:23:16 1.37MB 行业研究
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人工智人-家居设计-高速转子软支承动平衡系统动力学建模与智能平衡方法研究.pdf
2022-07-09 18:02:55 1.28MB 人工智人-家居
物流系统仿真:05系统动力学建模与仿真.pdf
2022-06-25 14:05:40 3.83MB 物流系统仿真
matlab代码影响昼夜血糖 我的荣誉项目中的代码是基于昼夜节律对葡萄糖-胰岛素动态平衡影响的基于物理的建模。 该项目包含两个主要部分。 首先是对Sturis等人的数值分析。 (1991),Tolic等。 (2000年),和李等。 (2006)模型。 第二个是开发了包含昼夜节律效应的模型。 这里还包括整个项目中通常用于测试各种想法和模拟其他研究的其他代码。 空间需求意味着大部分内容未包含在我的最终论文中。 先决条件 MATLAB2017b 统计toobox 并行计算工具箱 曲线拟合工具箱 符号数学工具箱 我试图对特定的功能和脚本进行评论,尽管这些功能和脚本可能还存在其他依赖关系,但这些功能和脚本需要具备这些先决条件之一。 用法 基本用法 原始模型仿真。 最简单的用法是运行sims.compare_sturis_li,它会绘制所有三个模型的动力学和相平面。 可以在此文件中更改参数,IC等。 注意sturisSolver和liSolver都使用具有可变时间步长的ODE45。 ODESolver使用了4阶固定时间步阶runge-Kutta。 模型参数。 默认值在models.constant
2022-06-18 01:44:23 79KB 系统开源
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机器鱼技术为研究高效、高机动性和低噪声的水下运载器提供了新的思路,是近几年水下机器人领域的研究热点之一。以三关节机器鱼为研究对象,建立了尾部动力学模型,并进行了仿真,由该模型出发对机器鱼的动力学进行了研究,分析了机器鱼速度与频率等的关系。该方法实现的运动仿真与真实的鱼的运动基本一致,速度随着摆动频率的降低而减小,随着相位差的减小而增加,摆幅对速度的影响很大。
2022-06-08 18:50:17 2.55MB 自然科学 论文
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