基于MATLAB的六自由度工业机器人运动学仿真系统

资 源 简 介

本项目提供完整的六自由度串联机器人正逆运动学计算，通过DH参数实现末端位姿与关节角度的双向求解。集成三维可视化界面，实时展示机器人模型与运动轨迹，支持关节运动规划与仿真验证，适用于机器人控制算法开发与教学演示。

详 情 说 明

基于MATLAB的六自由度工业机器人运动学仿真系统

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB开发的六自由度串联工业机器人运动学仿真系统。系统实现了从基本的运动学计算到高级轨迹规划的全套功能，通过直观的三维可视化界面展示机器人运动过程，为机器人算法验证、路径规划和工作空间分析提供完整的仿真平台。

功能特性

• 正运动学计算：基于标准DH参数法，准确计算机器人末端执行器的位置和姿态
• 逆运动学求解：采用数值迭代算法，根据目标位姿反解各关节角度，支持多解分析和优选
• 三维可视化：实时显示机器人模型、运动轨迹和关键位姿点
• 轨迹规划：支持关节空间和笛卡尔空间的多种轨迹规划算法
• 碰撞检测：内置基本的几何碰撞检测功能，确保运动安全性
• 工作空间分析：通过蒙特卡洛方法生成可达工作空间边界点云

使用方法

1. 参数配置：在相应配置文件中设置机器人的DH参数、关节限位等基本参数
2. 目标设定：定义期望的末端轨迹点序列或目标位姿
3. 仿真执行：运行主程序，系统将自动完成运动学计算和轨迹规划
4. 结果分析：查看生成的运动动画、关节角度曲线和误差分析报告
5. 数据导出：可选择保存轨迹数据和工作空间分析结果

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 必需工具箱：Robotics System Toolbox, Statistics and Machine Learning Toolbox
• 推荐内存：4GB以上
• 操作系统：Windows 10/11, Linux或macOS

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能模块，包括机器人模型的初始化配置、正逆运动学计算引擎的调用、轨迹规划算法的执行、三维可视化环境的构建以及碰撞检测和工作空间分析功能的协调。该文件作为整个仿真系统的调度中心，负责参数输入、计算流程控制和结果输出展示的全过程管理。