基于MATLAB Robotics Toolbox的PUMA560机器人建模与运动仿真系统

资 源 简 介

本项目使用MATLAB Robotics Toolbox构建PUMA560六轴机器人模型，实现D-H参数建模、正逆运动学解算、轨迹规划与三维可视化仿真，为机器人控制与分析提供完整解决方案。

详 情 说 明

PUMA560六轴机器人建模与运动仿真分析系统

项目介绍

本项目基于MATLAB Robotics Toolbox工具包，实现了PUMA560工业机械臂的完整建模与运动仿真分析。系统通过标准D-H参数构建机器人模型，提供正/逆运动学计算、轨迹规划与可视化演示等功能，是MATLAB机器人学入门的理想实践案例，有助于深入理解机器人建模原理和运动控制方法。

功能特性

• 机器人建模：基于标准D-H参数构建PUMA560六轴机器人模型
• 正运动学求解：输入关节角度，计算机械臂末端执行器位姿
• 逆运动学求解：输入目标位姿，求解可行的关节角度配置
• 轨迹规划：支持点到点的轨迹规划，生成平滑运动路径
• 可视化演示：实时显示机械臂运动过程及轨迹
• 运动分析：绘制关节角度、速度、加速度随时间变化曲线

使用方法

1. 模型建立：系统自动加载PUMA560标准D-H参数建立机器人模型
2. 正运动学计算：输入6维关节角度向量，获取末端执行器位姿矩阵
3. 逆运动学计算：输入4×4齐次变换矩阵，获取多组可行关节角度解
4. 轨迹规划：设置起始点、终止点和运动时间参数，生成运动轨迹
5. 运动仿真：运行仿真程序，观察机械臂运动过程和分析曲线

系统要求

• MATLAB R2016b或更高版本
• Robotics Toolbox for MATLAB（Peter Corke版本）
• MATLAB 3D图形显示支持

文件说明

主程序文件集成了系统全部核心功能，包括机器人模型的初始化构建、正逆运动学计算算法的实现、多种轨迹规划方法的编程、三维可视化环境的配置与渲染、运动过程动画的生成控制以及关节运动数据的实时采集与曲线绘制。该文件通过模块化设计将各功能有机整合，为用户提供完整的机器人运动仿真分析体验。