1、两自由度平面机器人运动学仿真2022-6-7表1 机器人仿真参数参数连杆1长度(m)连杆2长度(m)连杆1质量(kg)连杆2质量(kg)值 0.750.7511机器人末端执行器的期望轨迹Tdtttx2sin3 . 02cos3 . 045. 0)( 两自由度平面机械手两自由度平面机械手 2022-6-7运动学模型运动学模型1。已知杆件几何参数和关节变量,求末端执行器相对于参考坐标系的位置和姿态; -运动学正向问题运动学正向问题2。已知杆件几何参数和关节变量,给定末端执行器相对于参考坐标系的位置和姿态,确定关节变量。 -运动学逆向问题运动学逆向问题2022-6-7正运动学:正运动学:2)2)(c
2、os212221221llllyx)cossin(tan)(tan22122111lllxy1221112211slslyclclx逆运动学:逆运动学: 两自由度平面机械手两自由度平面机械手 2022-6-7Simulink正运动学子程序:正运动学子程序:2022-6-7逆运动学子程序:逆运动学子程序:2022-6-7末端点的期望轨迹:末端点的期望轨迹:Tdtttx2sin3 . 02cos3 . 045. 0)(2022-6-7运动学的运动学的Simulink仿真程序:仿真程序:2022-6-7Simulink仿真结果:末端轨迹仿真结果:末端轨迹2022-6-7Simulink仿真结果:关节
3、转角(黄色色为关节仿真结果:关节转角(黄色色为关节1,紫色为关节,紫色为关节2)2022-6-7将其微分得将其微分得写成矩阵形式写成矩阵形式1221112211slslyclclx 另一运动学分析方法:雅可比矩阵另一运动学分析方法:雅可比矩阵2022-6-7122111221112212222111slslclclslclsl lJ1221221112212211clclclslslslJ雅可比矩阵雅可比矩阵J阵的值随手爪位置的不同而不同,即阵的值随手爪位置的不同而不同,即1和和2的改变会导致的改变会导致J的变化。的变化。 只要知道机械手的雅可比只要知道机械手的雅可比J是满秩的方阵,相应的关节速度即可求出,即是满秩的方阵,相应的关节速度即可求出,即 2022-6-7采用雅可比矩阵的采用雅可比矩阵的Simulink逆运动学子程序:逆运动学子程序:2022-6-7运动学仿真程序:运动学仿真程序:2022-6-7仿真结果:仿真结果:2022-6-7关节转角(黄色为关节关节转角(黄色为关节1,紫色为关节,紫色为关节2)2022-6-7求雅可比矩阵的求雅可比矩阵的MATLAB程序:程序:2022-6-72022-6-7