机器人工具箱之3D可视化显示

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2020年12月28日 16时12分

机器人工具箱的优点就是可视化效果好,能够通过teach函数实现示教,但是在使用过程中,由于连杆都是以棍棒的形式显示,导致显示效果不逼真。

 

机器人工具箱之3D可视化显示插图

 

不能明显看出轨迹规划过程中,连杆之间是否回发生干涉,peter博士在工具箱提供了plot3d函数可以通过model3d函数加载stl文件,通过DH参数进行组合,但是只提供了puma560等个别机器人工stl文件。

 

机器人工具箱之3D可视化显示插图(1)

 

借鉴的是ARTE工具箱,该工具箱是专注于机械臂仿真,包括串联和并联机器人。

 

http://arvc.umh.es/arte/supported_robots.html 支持ABB、EPSON、FANUC、UR10、KUKA等机器人可视化仿真。

 

机器人工具箱之3D可视化显示插图(2)

 

大多数使用者一般使用plot进行可视化仿真,通过参考UR10的stl文件本人经过一个上午的研究成功通过DH参数加载自己的机器人,如下图。

 

机器人工具箱之3D可视化显示插图(3)

 

需要注意的地方如下:
  • 不支持MDH构建的连杆
  • 每个连杆的三维模型的坐标系与DH参数构建的连杆坐标系一致
stl文件命名规则如下,必须是link0~linkn
机器人工具箱之3D可视化显示插图(4)

 

对于UR构型机器人,其关节2和3的连杆长度d不能为0

 

机器人工具箱之3D可视化显示插图(5)

 

UR10的DH参数

 

机器人工具箱之3D可视化显示插图(6)

 

  • 机器人工具箱之3D可视化显示插图(7)

 

在三维模型的装配体里面建立七个参考坐标系与上图每个连杆的坐标系一致,基座坐标系可任意。

机器人工具箱之3D可视化显示插图(8)

 

在装配体里面指定要保存为stl文件的连杆,比如:要将基座单独保存,则将其他连杆压缩即可。

 

机器人工具箱之3D可视化显示插图(9)

 

在选项里面将单位设为:米。分辨率一般选择粗糙即可,太精细了会导致文件好几M,会导致maltab加载特别慢,然后一定要勾选下图两个可选框,否则导出会将子装配体拆分乘单个文件,将输出坐标系指定为对应连杆的坐标系。注:每个连杆的输出坐标系不一致,每次单独保存都要按照下图操作。

 

机器人工具箱之3D可视化显示插图(10)

 

在工具箱安装路径下data->meshes添加导出好的stl文件夹

 

机器人工具箱之3D可视化显示插图(11)

 

然后编写如下代码进行可视化显示,其中teach3d可替换成teach,该函数本人测试用的,效果一样。

 

机器人工具箱之3D可视化显示插图(12)

 

  • 参考链接

http://arvc.umh.es/arte/index_en.html

 

机器人工具箱之3D可视化显示插图(13)

  • 机器人工具箱谷歌讨论小组,https://groups.google.com/g/robotics-tool-box
  • 更多关于机器人仿真的技巧,可到本人B站视频,欢迎关注。https://www.bilibili.com/video/BV1wf4y1q7sZ
  • UR机器人运动学和动力学计算的参数,https://www.universal-robots.com/articles/ur/parameters-for-calculations-of-kinematics-and-dynamics/

 

机器人工具箱之3D可视化显示插图(14)

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