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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《机械动力学》一书深入浅出地探讨了动力学这一关键领域,涵盖了从基础理论到实际应用的广泛内容。动力学是物理学的一个分支,主要研究物体运动的原因和规律,对于机械工程、航空航天、土木工程等多个领域具有深远影响。 在书中,作者首先介绍了动力学的基础知识,包括牛顿三定律、动量守恒、角动量守恒等经典概念。这些基本原理是理解一切运动现象的基础,为后续深入学习提供了坚实的理论基石。同时,书中也详细阐述了力的作用效果,如力矩、冲量等,这些都是解决复杂动力问题的关键工具。 接着,书中重点讨论了单自由度振动和多自由度振动系统。单自由度振动系统是最简单的振动模型,常用于分析弹簧-质量系统或简谐振动。通过这个模型,读者可以理解和掌握振动的基本特性,如振幅、频率、相位等。而多自由度振动系统则更为复杂,涉及到耦合振动、模态分析等内容,这些在现代工程中有着广泛应用,如桥梁振动分析、结构动力响应计算等。 在动力学的实际应用部分,书中列举了丰富的工程实例。例如,汽车悬挂系统的动态设计、飞机起降时的地面效应、建筑物的地震响应分析等。这些实例让读者能够在实际情境中运用所学理论,提高解决问题的能力。 此外,书中可能还涉及到了阻尼振动、非线性振动以及随机振动等方面的知识。阻尼振动探讨了在阻力影响下的振动行为,这对于理解实际工程中的能量耗散至关重要。非线性振动则研究了不遵循线性规律的振动系统,如混沌系统和分岔理论,这些在现代科学和技术中具有重要地位。随机振动则关注在随机力作用下的物体运动,对噪声分析和设备可靠性评估有直接指导意义。 通过学习《机械动力学》,读者不仅可以掌握动力学的基本理论,还能了解如何将这些理论应用于实际工程问题中。这不仅有助于提升专业技能,也为解决实际工程挑战提供了理论依据。无论是对初学者还是经验丰富的工程师来说,这本书都是一个宝贵的资源,它将帮助读者深化对动力学的理解,并提升其在相关领域的实践能力。
2024-09-06 21:37:26 1.17MB
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这是一个完整的机器人项目,包含算法仿真、机械结构设计、电子硬件设计、嵌入式软件设计、上位机软件设计等多个部分,完成了以下内容:使用 SolidWorks 完成的机械结构设计 基于 MATLAB / Simulink / Simscape 的算法设计和机器人物理仿真。基于 STM32,使用 CAN 通信的无刷电机驱动板。基于 ESP32、MPU6050 的运动控制模块(主控模块)。基于 ffmpeg / ffserver 的 Linux 图传模块,使用低耦合可拔插方案。支持蓝牙配网的 Android 遥控 APP。整个机器人项目被分成如下的几个部分,分别位于仓库不同目录下,内部有更详细的说明,读者可以按需查看:solidworks:机械结构设计,包含所有零件和总装配体模型文件 matlab:算法仿真,包含模型建立、算法设计和仿真文件等stm32-foc:无刷电机驱动板,包含硬件设计文件和STM32代码工程esp32-controller:运动控制模块,包含硬件设计文件和ESP32代码工程linux-fpv:Linux 图传模块,包含相关Shell脚本和Python脚本android:An
2024-09-03 14:37:13 60.25MB 软件工程 机器人
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微兆门板参数系统,支持一键导入门板料单文件,自动导出ban、mpr、bpp、xml、nc等多种数据格式;支持对接豪迈、比雅斯、南兴、极东、桦桦、郑太等多品牌六面钻/PTP加工中心。 让门板生产变得更加单,更便捷。只需一张料单,即可一键导出所有门板加工数据,包括铰链孔,拉直器,拉手,规方等参数。
2024-08-29 15:56:37 148.2MB 全屋定制 木工机械
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【标题】"机械革命电竞服务中心(OTA)"是一个专为机械革命品牌电竞设备提供服务的软件应用,它由清华同方官方发布。这个服务中心包含了多个功能模块,旨在为用户带来便捷的电脑管理和维护体验。 【描述】中的关键词点包括: 1. **我的电脑**:这个模块可能允许用户查看和管理他们的计算机资源,包括硬件信息、存储空间、性能状态等,方便用户了解电脑的基本情况并进行相应优化。 2. **机械精灵**:这可能是机械革命自家的智能助手,能帮助用户自动化处理一些系统设置、驱动更新、故障检测等问题,提高用户对电脑的操控效率。 3. **软件管家**:这个功能通常用于管理用户的软件安装、更新和卸载,确保电脑上的应用程序始终保持最新状态,并且可以清理无用的软件残留,保持系统的整洁。 4. **服务支持**:这部分提供了用户需要的技术支持和帮助,可能包括故障排查指南、在线客服、驱动下载、系统恢复等功能,确保用户在遇到问题时能够得到及时的解决方案。 【标签】"软件/插件"表明这个服务中心是一个软件程序,可能是独立的应用程序,也可能是需要安装到电脑上的插件,用于增强机械革命设备的功能和服务。 【压缩包子文件的文件名称列表】中: - **setup.ini**:这是安装配置文件,通常用于指导软件安装过程,包含有关安装路径、组件选择、默认设置等信息。 - **Setup.msi**:这是一个Windows Installer包,是微软提供的标准安装包格式,用于在Windows操作系统上安装软件。用户可以通过双击这个文件来启动安装向导,按照提示完成机械革命电竞服务中心的安装。 综合以上信息,机械革命电竞服务中心(OTA)是一个全面的工具集合,旨在满足机械革命设备用户的各种需求,包括设备管理、软件维护、技术支持等,而提供的setup.ini和Setup.msi文件则构成了该软件的安装包,用户可以通过这些文件轻松地将服务中心添加到他们的电脑中。通过使用这个服务中心,用户不仅可以更好地了解和维护自己的机械革命设备,还能享受到专业的电竞设备服务。
2024-08-18 12:13:19 58.38MB
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红外平行光管是一种重要的光学设备,常用于科研、工业检测以及教学实验中,它能够将红外光源发出的光线转换为平行光束,便于对光路进行精确控制和测量。在这个项目中,我们主要关注的是红外平行光管的光学系统设计及其相关的机械结构。 光学设计是这个课设的核心部分,涉及到Zemax文件的使用。Zemax是一款强大的光学系统设计软件,它通过优化算法帮助用户设计出满足特定需求的光学系统。在描述中提到的Zemax文件可能包含了红外平行光管的透镜布局、折射率、曲率半径、厚度等参数,这些参数对于确保光管性能的准确性和稳定性至关重要。使用者可以通过Zemax进行多次迭代和优化,以达到最佳的光学性能。 机械图纸是实现红外平行光管物理结构的基础,这些图纸通常包括了光管的三维模型图、装配图、剖视图等。它们详细描绘了各个部件的位置、尺寸、公差以及装配关系,确保在实际制造过程中能精确无误地组装。SolidWorks是一款流行的三维机械设计软件,它可以生成高质量的三维模型和工程图,方便设计师进行结构分析、运动模拟以及制造前的预览。 红外平行光管的机械结构设计包括以下几个关键方面: 1. **光学元件固定**:光管中的透镜、反射镜等光学元件需要稳定地固定在适当位置,以保持其光学特性。这通常涉及到精密的机械支撑和调整机构。 2. **光轴对准**:确保所有光学元件的中心线与光轴一致,以减少光学误差。 3. **热膨胀补偿**:由于材料的热膨胀系数不同,温度变化可能导致光学元件位置的微小变化,因此设计时需考虑热补偿机制。 4. **密封与防尘**:为了保护光学元件免受污染,光管通常需要密封,并且可能需要防尘设计。 5. **散热设计**:红外光源可能会产生大量热量,良好的散热设计可以防止过热影响性能。 在63个文件中,除了Zemax文件和SolidWorks设计文件,可能还包括了: - **材料选择文档**:列出各部件所用材料及其物理性质。 - **制造规格**:详细说明每个部件的制造要求和工艺流程。 - **测试报告**:记录了原型的性能测试结果,用于验证设计的有效性。 - **用户手册**:指导用户如何操作和维护设备。 通过这些文件,学生不仅可以学习到红外平行光管的设计原理,还能掌握实际的工程设计和分析技巧,对于提高光学设计和机械设计能力大有裨益。在实际应用中,红外平行光管广泛应用于遥感、热成像、激光通信等领域,理解并掌握其设计方法对于相关专业人员来说是十分必要的。
2024-08-16 17:17:10 3.91MB 光学设计
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标题中的“100种机械设备原理动画”是一个涵盖了多种工业设备工作原理的教育资源,通过动画的形式,便于理解和学习。这种教学方式将复杂的机械设备工作过程可视化,使得非专业人员也能直观地了解其工作流程。 描述中提到的“U型管式换热器/齿轮泵”是其中的两个具体实例。U型管式换热器是一种常见的热交换设备,它由U形管束构成,管内外两侧分别流动两种不同温度的流体,通过管壁进行热量交换。这种换热器的优点在于结构紧凑,便于清洗和检修,常用于高温、高压以及腐蚀性介质的热交换场合。 齿轮泵是流体输送机械的一种,主要通过两个相互啮合的齿轮在泵体内旋转,形成周期性的容积变化,从而吸入和排出液体。齿轮泵广泛应用于石油化工、液压系统、船舶工业等领域,因其结构简单、自吸能力强、流量均匀等特性而备受青睐。 标签“100种机械设备原理动画”强调了这个资源的多样性,涵盖了广泛的机械设备类型,可能包括但不限于动力设备(如内燃机、电动机)、流体传动设备(如液压泵、气动马达)、加工设备(如机床、注塑机)、传输设备(如输送带、链条)等。这些动画可能涉及机械能转换、热力学、流体力学、材料科学等多个工程领域,对于学习机械工程、自动化技术、能源动力等相关专业的学生,或者是从事相关工作的技术人员来说,都是非常宝贵的参考资料。 从压缩包子文件的文件名称列表来看,“100种机械设备原理动画[1]”可能是系列动画的第一部分,意味着可能还有后续的更多内容,涵盖了更广泛的机械设备工作原理。这样的资源对于深化理解机械工程的基础知识,提升实际操作和问题解决能力都大有裨益。 这个资源为学习和理解各种机械设备的工作原理提供了一个直观、生动的方式,有助于增进对机械设备设计、运行和维护的理解,对提高专业技能和理论知识具有重要意义。无论是教育、研究还是实际工作,都能从中受益。
2024-08-15 19:12:12 3.82MB 100种机械设备原理动画
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机械臂轨迹规划之笛卡尔空间直线规划matlab仿真程序 在机械臂作业过程中,我们常希望末端执行器在空间中距离较远的两点间作直线运动,而对应的轨迹规划方法称为直线规划。 首先考虑对位置的插补。当起始点与目标点的坐标已知时,我们可以确定由起始点指向目标点的向量,其模值等于两点在笛卡尔空间中的距离。根据精度要求以及规划效率的要求,确定从直线轨迹上取得n个轨迹点,由起始点指向第i个路径点的向量表示为
2024-08-12 13:38:38 5KB 机器人 matlab 轨迹规划
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在机器人技术领域,柔顺控制是提升机械臂与环境交互性能的关键技术,它涉及到机械臂在执行任务时对外力的感知和响应。本项目聚焦于三种柔顺控制策略:阻抗控制、导纳控制和混合力位控制,并且所有代码都是基于ROS(Robot Operating System)的C++实现。ROS是一个广泛使用的开源机器人软件框架,提供了丰富的工具和库来帮助开发者构建复杂的机器人系统。 1. 阻抗控制:阻抗控制是一种模拟物理材料阻抗特性的控制策略,使机械臂能够像弹簧一样对外力产生反应。在阻抗控制中,机械臂的行为可以被定义为一个机械系统,其中,阻抗参数决定了机械臂对扰动的响应。例如,高阻抗意味着机械臂更刚硬,对外力反应较小;低阻抗则使机械臂更柔软,更容易随外力移动。通过调整这些参数,可以实现机械臂的精细操作,如装配任务。 2. 导纳控制:导纳控制与阻抗控制相反,它是从环境到机械臂的力传递特性进行建模。在导纳控制中,机械臂被设计为一个导体,允许外部力通过并转化为运动。这种控制方法主要用于实现人机协作,确保人类操作者可以轻松地引导机械臂完成任务,同时保护人的安全。导纳控制器通常会包含力传感器和位置传感器,用于实时监测和处理输入。 3. 混合力位控制:混合力位控制结合了阻抗控制和导纳控制的优点,允许机械臂在力模式和位置模式之间灵活切换。在某些情况下,机械臂可能需要精确的位置控制,而在其他情况下,可能需要对环境的力反馈作出反应。混合力位控制可以根据任务需求动态调整控制策略,提供更灵活的交互体验。 这个基于ROS的C++实现可能包括以下组件: - **硬件接口**:与实际机械臂的通讯模块,如驱动器和传感器的读取。 - **控制器**:实现阻抗、导纳和混合力位控制算法的代码。 - **状态估计**:利用传感器数据估计机械臂的位置、速度和力。 - **力传感器处理**:读取并处理来自力传感器的数据。 - **话题发布与订阅**:通过ROS消息系统,控制器与硬件接口和其他ROS节点进行通信。 - **参数服务器**:存储和管理控制参数,如阻抗和导纳的设定值。 - **示教器**:可能包括一个用户界面,允许操作员对机械臂的运动进行编程或实时控制。 使用ROS的C++实现使得代码可移植性增强,且能与其他ROS兼容的库和工具无缝集成,如Gazebo仿真环境、MoveIt!运动规划库等。学习和理解这个项目将有助于深入掌握机器人柔顺控制理论及其在实际应用中的实现细节。
2024-08-08 11:56:26 11.9MB 柔顺控制
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Matlab研究室上传的视频均有对应的完整代码,皆可运行,亲测可用,适合小白; 1、代码压缩包内容 主函数:main.m; 调用函数:其他m文件;无需运行 运行结果效果图; 2、代码运行版本 Matlab 2019b;若运行有误,根据提示修改;若不会,私信博主; 3、运行操作步骤 步骤一:将所有文件放到Matlab的当前文件夹中; 步骤二:双击打开main.m文件; 步骤三:点击运行,等程序运行完得到结果; 4、仿真咨询 如需其他服务,可私信博主或扫描视频QQ名片; 4.1 博客或资源的完整代码提供 4.2 期刊或参考文献复现 4.3 Matlab程序定制 4.4 科研合作
2024-07-19 20:31:33 9.22MB matlab
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