基于MATLAB-Robotics的七自由度機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃仿真
關(guān)鍵詞：七自由度機(jī)器人 仿真 軌跡規(guī)劃
摘要：目的以七自由度Sawyer機(jī)器人為例,用MATLAB中的Robotics工具箱,對機(jī)器人進(jìn)行建模、示教和仿真,并對機(jī)器人在空間中2點(diǎn)間的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行規(guī)劃和仿真。方法從機(jī)器人的結(jié)構(gòu)入手,采用改進(jìn)的D-H方法建立機(jī)器人模型;利用MATLAB的Robotics工具箱所提供的函數(shù)對機(jī)器人進(jìn)行建模、顯示和示教;根據(jù)已知的初始和終止的關(guān)節(jié)角度及迭代步驟,利用五次多項(xiàng)式來規(guī)劃機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡,用Robotics工具箱提供的函數(shù)來實(shí)現(xiàn)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡的規(guī)劃、各關(guān)節(jié)的角度、角速度以及角加速度的變化過程曲線的繪制,并用fkine函數(shù)求出機(jī)器人在初始位置和終止位置處的末端姿態(tài)。結(jié)果機(jī)器人7個(gè)運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)從初始位置A1運(yùn)動(dòng)到終止位置A2的角度位置變化情況:關(guān)節(jié)1的角度位置由0逐漸變化到-0.54,關(guān)節(jié)2的角度位置由0逐漸變化到-0.4,關(guān)節(jié)3的角度位置由0逐漸變化到0.34,關(guān)節(jié)4的角度位置由0逐漸變化到0.4,關(guān)節(jié)5的角度位置由0逐漸變化到0.54,關(guān)節(jié)6的角度位置由0逐漸變化到0.62,關(guān)節(jié)7的角度位置由0逐漸變化到0.8;7個(gè)關(guān)節(jié)的初始速度、末速度均為0,各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)速度都是由0加速到最大速度后再減速到0停在末端位置;7個(gè)關(guān)節(jié)的初始加速度、末加速度均為0,在從初始位置運(yùn)動(dòng)到終止位置的過程中,各個(gè)關(guān)節(jié)的加速度2次出現(xiàn)極值,且一正一負(fù)。結(jié)論通過仿真可知,機(jī)器人在空間中從初始位置A1運(yùn)動(dòng)到終止位置A2的過程中,各個(gè)關(guān)節(jié)角度位置平滑變化,速度和加速度曲線連續(xù)、平滑,其運(yùn)動(dòng)過程平穩(wěn)。
河北北方學(xué)院學(xué)報(bào)·社會(huì)科學(xué)版雜志要求:
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