MATLAB实现六自由度并联机器人轨迹跟踪控制系统

资 源 简 介

本MATLAB项目提供六自由度并联机器人的完整控制解决方案，涵盖正向/逆向运动学解算、PID轨迹跟踪控制、实时运动可视化与误差分析功能，支持用户自定义末端轨迹规划，适用于机器人控制算法验证与教学演示。

详 情 说 明

基于MATLAB的六自由度并联机器人轨迹跟踪控制系统

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB平台的六自由度并联机器人轨迹跟踪控制系统。系统集成了并联机器人的正向/逆向运动学解算、PID控制器设计和三维可视化仿真等功能，实现了对机器人末端执行器轨迹的精确跟踪控制。通过矢量闭环法建立运动学模型，采用牛顿-拉夫森迭代算法求解逆运动学问题，利用ODE45求解器进行动力学仿真，为并联机器人的控制算法验证和性能分析提供完整的仿真平台。

功能特性

• 正向运动学求解：根据给定的关节角度，计算机器人末端执行器的位姿
• 逆向运动学求解：采用数值优化方法，将末端位姿转换为关节空间角度
• 轨迹跟踪控制：基于PID控制器实现关节空间的轨迹跟踪控制
• 多轨迹支持：支持直线、圆弧及用户自定义函数的末端轨迹规划
• 实时可视化：三维动态展示机器人运动过程及轨迹跟踪效果
• 性能分析：生成轨迹误差统计报告和系统稳定性分析图表

使用方法

1. 参数配置：在相应配置文件中设置机器人结构参数、控制参数和初始状态
2. 轨迹定义：选择轨迹类型（直线/圆弧/自定义）并设置轨迹参数
3. 运行仿真：执行主程序启动控制仿真系统
4. 结果分析：查看生成的轨迹对比图、误差分析图表和运动动画
5. 报告生成：获取系统性能分析报告，包含跟踪精度和稳定性指标

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 必要工具箱：Robotics System Toolbox, Optimization Toolbox, Signal Processing Toolbox
• 内存：至少4GB RAM
• 磁盘空间：不少于1GB可用空间

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能模块，包括机器人运动学模型的初始化、轨迹规划算法的调用、控制器的实现以及结果可视化分析。该文件协调各子系统完成从参数输入到结果输出的完整处理流程，具体实现了运动学正逆解算、实时控制仿真、动态可视化展示和性能评估报告生成等关键功能。