Matlab机器人工具箱机械手建模详解（同知乎）
关于使用Matlab机器人工具箱建立机械手模型的一些经验分享给大家 使用软件版本为matlab2015a和rvctools9.8，matlab机械人工具箱下载地址：http://petercorke.com/wordpress/toolboxes/robotics-toolbox/
首先来看给出的机械手坐标系：
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图 1 D-H参数坐标系 根据上述机械手各关节的D-H参数，利用工具箱中的Link函数创建机械手各连杆；然后利用SerialLink函数把独立的关节组合起来创建机器人对象。Link函数的调用格式为：
L（i）=Link( [theta，D，A，alpha，sigma]，‘convention’)
其参数与D-H参数相对应，前四个参数依次表示：参数‘theta’代表关节角，参数‘D’代表横距，参数‘A’代表杆件长度，参数‘alpha’代表扭转角，参数‘sigma’代表关节类型：0代表旋转关节，非0代表移动关节，默认值为0。参数 ‘convention’ 表示使用D-H参数法创建机器人模型的类型：‘standard’表示采用标准D-H参数法创建机器人模型；‘modified’表示采用该改进D-H参数法创建机器人模型，默认值为'standard'，代码中使用默认值。
本文采用标准D-H参数法对机械手进行建模。
x1=-pi/2;
a1=121.16;
d1=191.99;
x2=0;
a2=850.94;
x3=0;
a3=482.6;
x4=pi/2;
a4=133.35;
x5=-pi/2;
a5=0;
x6=0;
d6=380.9;
L(1)=Link([0 d1 a1 x1]);
L(1).qlim=[-pi,pi];
L(2)=Link([0 0 a2 x2]);
L(2).qlim=[-pi/6,pi/2];
L(3)=Link([0 0 a3 x3]);
L(3).qlim=[-pi/2,pi/2];
L(4)=Link([0 0 a4 x4]);
L(4).qlim=[-pi/2,pi/2];
L(5)=Link([0 0 a5 x5]);
L(5).qlim=[-pi/2,pi/2];
L(6)=Link([0 d6 0 x6]);
L(6).qlim=[-pi,pi];
robot6=SerialLink(L,'name','robot6');
teach(robot6,'degrees');
0坐标系不用建立，直接从1坐标系开始，建系原则：根据L（i）= Link( [theta，D，A，alpha，sigma])参数顺序。
1坐标系→2坐标系：沿z1轴平移d1→沿x1轴平移a1→绕x1轴旋转-90°→2坐标系；
2坐标系→3坐标系：此处对于z2轴有一定的旋转角度，暂且不管，沿x2轴平移a2即可；
3坐标系→4坐标系：沿x3轴平移a3→4坐标系；
4坐标系→5坐标系：沿x4轴平移a4→绕x4轴旋转90°→5坐标系；
5坐标系→6坐标系： 由于6坐标系的z6轴是旋转轴，所以只需绕x5轴旋转-90°→6坐标系；
6坐标系→手抓坐标系：这两个坐标系名义上是重合的，但是需要沿着z6轴平移一段距离d6；
下面来看初步建立的模型图：
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图 2 初始坐标系
上图中每一个绿色圆柱代表一个关节，注意6坐标系与手抓坐标系之间的关系。可以看出此模型与我们所建立的坐标系模型不一样，下面对各旋转轴Z轴进行初始化：
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根据坐标系图得到各个旋转轴的转角:0,-82.19*pi/180,82.19*pi/180,0,-pi/2,0. 必须转化为弧度，这个转角需要根据三维模型和初始模型来确定。在robot6=SerialLink(L,'name','robot6');
后面添加如下两行代码：
qa=[0,-82.19*pi/180,82.19*pi/180,0,-pi/2,0];
robot6=SerialLink(L,'offset',qa);
或者合并为一行：robot6=SerialLink(L,'name','robot6','offset',qa);
【Matlab机器人工具箱机械手建模详解（同知乎）】最后的坐标系如下图：
文章图片
图3 最终坐标系图
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