Matlab robotics toolbox是matlab 中关于机器人建模、规划、正向/逆向运动学,正向/逆向动力学的一款仿真软件。其系统地继承了机器人学的大部分内容,助力大家在机器人的学习和开发。

关于其版本,目前用的比较多的是6.5 和9.10 ,也有最新的版本,但是基本上都是基于后者进一步更新。大家学习工具箱首先要深刻体会工具箱中的函数,机械臂的建模和运动学等的研究都是基于工具箱的函数进行的。因此有必要首先带领大家学习以下工具箱的函数,并且给出实例。

创建机器人的两个最重要的函数是:Link和Seriallink,在一些文章张会有具体的用法。

下面我们首先给出一款ABB工业机器人的建模

clear;
clc;
%建立机器人模型
%       theta    d           a        alpha     offset
SL1=Link([0       0          0.150    -pi/2        0     ],'standard'); 
SL2=Link([0       0          0.700     0           0     ],'standard');
SL3=Link([0       0          0.109    -pi/2        0     ],'standard');
SL4=Link([0       0.600       0        pi/2        0     ],'standard');
SL5=Link([0       0           0       -pi/2        0     ],'standard');
SL6=Link([0       0.065       0        0           0     ],'standard');
robot1=SerialLink([SL1 SL2 SL3 SL4 SL5 SL6],'name','robot');
figure(1),teach(robot1);
 
Link 的类属性(读/写): 
theta:D-H参数 
d:D-H参数 
a:D-H参数 
alpha:D-H参数 
sigma: 默认0,旋转关节;1,移动关节 
mdh: 默认0,标准D-H;1,改进D-H 
offset:关节变量偏移量 
qlim:关节变量范围
m: 质量 
r: 质心 
I: 惯性张量 
B: 粘性摩擦 
Tc: 静摩擦 
G: 减速比 
Jm: 转子惯量
 
Seriallink 的类属性(读/写): 
links :连杆向量 
gravity :重力加速度 
base :基座标系 
tool:与基座标系的变换矩阵 
qlim :关节极限位置 
offset :关节偏移量 
name :机器人的名字 
manuf :制造者的名字 
comment: 注释


建立出的机械臂的模型如上图所示。实际在建模的过程中可能会出错,包括DH表格可能和实际的有错误,这个主要是由于自己对坐标系的理解和工具箱不一致所导致的。对于此种情况可以加个人的QQ 920254708.给与解决。

总之,初步接触机器人工具箱的需要注意以下几个总结:

1 首先理解机械臂的DH表格

2 理解机器人工具箱是用m函数去实现常规和繁复 的运算和建模

3 理解机器人工具箱不是万能的,需要结合自己对机器人的理解来实现相关功能

4 机器人工具箱使用 由  link建模-》SerialLink机器人建模-》teach验证-》相关函数运算等组成