机器人静力学和雅克比实验.docx

机器人静力学和雅克比实验.docx

《机器人静力学和雅克比实验.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机器人静力学和雅克比实验.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

机器人静力学和雅克比实验

实验〔4〕机器人机器人静力学和雅克比实验

一、实验目的：

1）理解机器人角速度的相关概念；

2）对构建的机器人进行速度分析；

3）了解和熟悉机器人雅克比矩阵的含义，

4）能够使用simulink构建机器人仿真模型。

二、雅克比矩阵

图1机器人雅克比矩阵

在机器人学中，通常使用雅克比将关节速度与操作臂末端的笛卡尔速度联系起来：

在matlab工具箱中，求取机器人雅克比矩阵函数为，

J=p560.jacob0（qr），其中p560为机器人名。

逆雅克比矩阵：

分析雅克比矩阵：

其中，

在matlab工具相中对应函数为，

推导可得，

变换为，

简化模型化为，

在matlab工具箱中，对应的RPY的雅克比速度映射函数，

该函数为从RPY角速度到角速度的雅克比变换函数。

即上式中的

。

在matlab工具箱中，对应的ZYZ欧拉角的雅克比速度映射函数，

>>eul2jac（0.1,0.2,0.3）

ans=

0

0

对应书中p113页中公式〔5-41和5-42〕。

综上可得到解析型雅克比，

三、基于simulink的机器人仿真模型建立，要求机器人末端以一定的速度运行。

步骤如下：

1〕新建simulink模型文件，保存为testrobotJ；

2〕在命令窗口中键入roblocks，调出机器人library库；

3〕翻开simulink库；

4〕在新建的simulink模型文件中，从机器人库和simulink库中查找相应的函数模型按给定例子搭建；

图仿真系统中各模块对应的simulink库名

上面仿真中的模块所在的库：

图机器人库

图关节伺服单元〔jointservo〕和常量所在库

图输出〔out〕和matlab自定义函数库〔matlabfunction〕

图矩阵多通道库

各模块的参数设置如下列图：

5〕命令窗口中运行mdl_puma560；

6〕运行建立的模型testrobotJ；

7〕查看仿真结果。

图仿真结果

四、实验内容

〔1〕用simulink建立如下列图所示的机器人仿真模型，机器人模型为puma560，可以直接使用机器人库提供的puma机器人模型，并进行观测分析，并且描述仿真模型的过程和功能。

Circle模型

Circle模型先如上图构建，然后选中Circle中所有的模块，点击右键出现菜单，选择Creatsubsystemfromselection.

然后点击上图中subsystem右键，点击mask->CreatMask…

增加如上edit参数：

radius和preq。

点击应用就可。

然后在subsystemxy模块上双击。

修改参数如下;

Circlecentre参数和XYGraph参数设置

Workspace参数设置举例

〔2〕书中matlab习题实现。

P129-P130.选做。