《机器人人学基础》MATLAB建模与仿真实验
本实验为简单综合性实验一、实验目的
1、理解工业机器人运动学的D-H坐标系的建立方法。
2、利用MATLAB/Robotic Toolbox工具箱建立机器人的运动学模型。
二、实验设备
1、UR3六自由度机械臂一台
2、PC机一台
三、实验内容
1、利用MATLAB/RoboticToolbox工具箱实现坐标变换等基本运算。参考教材《机器人学》P291。
2、利用MATLAB/RoboticToolbox工具箱建立6自由度机械臂的运动学模型，并对机械臂的位姿运动进行实时控制；2、现场对机械臂进行示教盒操作。基本要求：1、理解工业机器人运动学的D-H坐标系的建立方法；2、能够利用MATLAB/Robotic Toolbox工具箱建立机器人的运动学模型；3、调用teach函数可以对机器人模型进行控制，调节6个关节变量,实时控制机械臂的位姿运动。
在仿真软件和机械臂上实现上述设计。
表1机器人D-H参数
连杆i |
关节角theta |
连杆偏距d |
连杆长度a |
连杆转角alpha |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
2 |
-90 |
0.162 |
0 |
-90 |
3 |
90 |
-0.151 |
0.42 |
0 |
4 |
-90 |
0.135 |
0.375 |
0 |
5 |
90 |
0.135 |
0 |
-90 |
6 |
45 |
0.111 |
0 |
90 |
3、利用MATLAB/RoboticToolbox工具箱调用PUMA560机器人，实现机器人正逆运动学解算。
四、实验步骤
(一)机械臂模型建立：
1、 利用MATLAB环境下Robotic工具箱中Link和robot函数建立机器人处于零点位置
的位姿；
2、 根据表1所给出的D-H参数，采用改进D-H参数建立机器人模型；
3、 建立第i个连杆的命令如下：Li=Link([theta d a alpha])；利用SerialLink函数将6个连杆按次序连接起来，命令如下：SerialLink([L(1),L(2),L(3),L(4),L(5),L(6)])；
4、 调用teach函数可以对机器人模型进行控制，可以调节6个关节变量，实时控制机械臂的位姿运动。
5、输入所要求的关节角度，输出6自由度机械臂三维模型。
（二）进行正逆运动学解算的验证。
五、实验报告要求：
包括实验名称、实验目的、实验内容、实验步骤及运行结果等部分。关键给出建立机器人运动学模型的命令行及最后根据所要求的关节变量输出的6自由度机械臂三维模型。
四川省无人系统虚拟仿真实验中心
