基于MATLAB的四自由度机械臂运动学仿真研究

资 源 简 介

基于MATLAB的四自由度机械臂运动学仿真研究

详 情 说 明

四自由度机械臂的运动学仿真研究是机器人控制领域的基础课题。通过MATLAB及其机器人工具箱，我们可以高效完成从建模到轨迹规划的全流程验证。

在运动学分析阶段，重点是建立机械臂的D-H参数模型。需要确定每个关节的连杆长度、扭角等关键参数，这些参数将决定机械臂末端执行器的可达空间范围。正运动学用于计算机械臂末端位姿，而逆运动学则解决如何让末端到达指定位置的问题。

轨迹规划是确保机械臂平稳运动的关键环节。常见的规划方法包括关节空间规划和笛卡尔空间规划。前者直接对关节角度进行插值，后者则在末端执行器空间生成平滑路径。MATLAB机器人工具箱提供了现成的轨迹生成函数，可轻松实现多种规划算法。

仿真过程中，可以通过可视化工具实时观察机械臂的运动状态。这有助于验证运动学模型的正确性，也能提前发现轨迹规划中可能存在的奇异点或碰撞问题。仿真结果还可以导出为数据文件，为后续实际控制提供参考依据。