Matlab|Matlab Robotic Toolbox V9.10工具箱(六)(puma560 动力学建模与仿真)

【Matlab|Matlab Robotic Toolbox V9.10工具箱(六)(puma560 动力学建模与仿真)】puma560,是经典的机器人模型,很多教材上都用它作为例子。
Matlab|Matlab Robotic Toolbox V9.10工具箱(六)(puma560 动力学建模与仿真)
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其D-H矩阵为:

j theta d a alpha offset
1 q1 0 0 1.571 0
2 q2 0 0.4318 0 0
3 q3 0.15 0.0203 -1.571 0
4 q4 0.4318 0 1.571 0
5 q5 0 0 -1.571 0
6 q6 0 0 0 0
具体的建模是:
% 文件名为:mdl_p560clear L deg = pi/180; L(1) = Revolute('d', 0, 'a', 0, 'alpha', pi/2, ... 'I', [0, 0.35, 0, 0, 0, 0], ... 'r', [0, 0, 0], ... 'm', 0, ... 'Jm', 200e-6, ... 'G', -62.6111, ... 'qlim', [-160 160]*deg ); L(2) = Revolute('d', 0, 'a', 0.4318, 'alpha', 0, ... 'I', [0.13, 0.524, 0.539, 0, 0, 0], ... 'r', [-0.3638, 0.006, 0.2275], ... 'm', 17.4, ... 'Jm', 200e-6, ... 'G', 107.815, ... 'qlim', [-45 225]*deg ); L(3) = Revolute('d', 0.15005, 'a', 0.0203, 'alpha', -pi/2,... 'I', [0.066, 0.086, 0.0125, 0, 0, 0], ... 'r', [-0.0203, -0.0141, 0.070], ... 'm', 4.8, ... 'Jm', 200e-6, ... 'G', -53.7063, ... 'qlim', [-225 45]*deg ); L(4) = Revolute('d', 0.4318, 'a', 0, 'alpha', pi/2,... 'I', [1.8e-3, 1.3e-3, 1.8e-3, 0, 0, 0], ... 'r', [0, 0.019, 0], ... 'm', 0.82, ... 'Jm', 33e-6, ... 'G', 76.0364, ... 'qlim', [-110 170]*deg); L(5) = Revolute('d', 0, 'a', 0, 'alpha', -pi/2,... 'I', [0.3e-3, 0.4e-3, 0.3e-3, 0, 0, 0], ... 'r', [0, 0, 0], ... 'm', 0.34, ... 'Jm', 33e-6, ... 'G', 71.923, ... 'qlim', [-100 100]*deg ); L(6) = Revolute('d', 0, 'a', 0, 'alpha', 0,... 'I', [0.15e-3, 0.15e-3, 0.04e-3, 0, 0, 0], ... 'r', [0, 0, 0.032], ... 'm', 0.09, ... 'Jm', 33e-6, ... 'G', 76.686, ... 'qlim', [-266 266]*deg ); p560 = SerialLink(L, 'name', 'Puma 560', ... 'manufacturer', 'Unimation');

如果要在 sfunction 中调用的话,在第一行加上:
function p560=mdl_puma560()

动力学建模
如图所示,利用 matlab simulink 进行动力学建模
Matlab|Matlab Robotic Toolbox V9.10工具箱(六)(puma560 动力学建模与仿真)
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下图是仿真的结果,当起始关节角度固定是,得到的各关节所需要的力矩。
Matlab|Matlab Robotic Toolbox V9.10工具箱(六)(puma560 动力学建模与仿真)
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利用 Matlab Robotic Toolbox 进行动力学建模,避免了用公式计算时繁琐的计算和冗长的计算结果,节省大量的时间。
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参考文献:
Peter Corke,Robotics Toolbox for MATLAB Release 9(Version,9.10),2015.02
P.I. Corke, Robotics, Vision & Control: Fundamental Algorithms in MATLAB.Springer, 2011.

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