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
1

通过分析现有图象雅可比矩阵的在线辨识方法, 提出一种新的辨识思路。将雅可比矩阵的在线
估计转化为系统的状态观测, 并设计了相应的Kalman-Bucy滤波估计算法。以双目立体视觉反馈下的
运动目标跟踪任务为例, 通过仿真和实验说明了所提出方法的有效性。

1
斯坦福大学机器人学PPT-雅克比矩阵Jacobian
2022-11-14 15:25:15 303KB 机器人学 雅克比矩阵 Jacobian PPT
1
雅可比矩阵和黑塞矩阵性质与应用,讲解简明,快速理解。
2022-11-13 16:12:32 1.17MB 雅可比矩阵 黑塞矩阵 Jacobian Hessian
1
为了简化冗余度机器人雅可比矩阵的求解,本文给出了一种雅可比矩阵解析求解方法。该方法是将基坐标系建立在中间关节上,从而得到机器人的相对雅可比矩阵,使得雅可比矩阵表达简单。利用现有的公式对雅可比矩阵中的元素进行改写,将矢量叉乘变为矢量点乘。通过改写可以将雅可比矩阵中的元素计算用公式解析表达,使得计算过程简单、方便,与微分变换法和矢量叉乘法相比较,该方法概念清晰,计算规范。通过示例验证,该方法是正确的。
2022-10-26 09:28:50 196KB 自然科学 论文
1
机器人机器人实验实机器人实验机器人实机器人实验验验
2022-07-14 09:21:20 462KB 机器人实验
1
matlab将代码对齐 kuka 根据kuka机器人的D-H表编写其雅克比矩阵计算MATLAB代码 编程的思路主要为:1.编写出计算齐次变换矩阵A的函数,输入量为D-H表的四个要素。2.根据公式计算出矩阵T。3.根据得到末端执行器的位置o和姿态R。4.根据z=R·k得到zi。5.对于转动关节,计算雅克比矩阵上半部分和下半部分。6.将上半部分和下半部分的结果合在一起,构成最终的雅克比矩阵。
2022-05-23 09:51:26 61KB 系统开源
1
基于图像雅可比矩阵的智能机器人视觉跟踪
2022-05-14 21:05:47 266KB 矩阵 文档资料 线性代数 机器人
用时需要将x,y,z,以及下面的雅克比矩阵换为自己机器人的参数,以及需要提前设定好轨迹,也可将轨迹改为单点。
1
此示例说明如何使用符号变量定义双连杆平面机器人手臂,并计算正向和反向运动学。 该示例还使用等高线图将结果可视化。 此外,它还展示了如何计算系统 Jacobian 并在 Simulink 模型中进一步使用它。 Simulink 模型使用逆运动学方程和系统 Jacobian 来模拟机器人,使其写或画“你好”这个词。
2022-03-09 11:36:47 2.38MB matlab
1