1、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
2、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
3、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joint servo和常量所在库图 输出out和matlab自定义函数库matlab function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Creat subsystem from selection.然后点击上图中subsystem右键,点击mask-Creat Mask 增加如上edit参数:radius和preq。点击应用就可。然后在subsystem xy模块上双击。修改参数如下;Circle centre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。