基于MATLAB的3-RPS并联机构工作空间分析与可视化系统
项目介绍
本项目通过MATLAB实现了3-RPS并联机构的运动学建模、工作空间分析及三维可视化功能。系统能够根据输入的机构参数与运动约束,自动计算并联机构的可达工作空间,生成三维点云数据,并进行动态交互展示,为机构的优化设计与性能评估提供直观、高效的辅助工具。
功能特性
- 逆向运动学求解:基于输入的运动平台目标位姿,求解各驱动杆的长度与关节转角。
- 工作空间分析:依据杆长范围、关节转角限制等约束条件,判断位姿可达性,生成工作空间点云。
- 体积估算与边界提取:计算工作空间体积,提取边界点集,支持定量分析。
- 三维可视化与交互:提供可旋转、缩放、截面查看的动态图形界面,直观展示工作空间形态。
使用方法
- 在MATLAB中打开项目文件夹,运行主程序文件。
- 根据需要修改
parameters.m中的机构几何参数、关节约束及姿态范围。 - 执行主程序,系统将自动进行工作空间点云计算并弹出可视化窗口。
- 可在图形界面中通过鼠标交互查看工作空间三维形态,或使用截面工具分析内部结构。
- 计算结果将保存为MAT文件,包含点云数据与体积信息。
系统要求
- MATLAB R2018b 或更高版本
- 推荐配置:4GB以上内存,独立显卡以支持流畅三维渲染
文件说明
主程序文件集成了系统的核心功能流程,主要包括机构参数载入、工作空间点的遍历与可达性判断、逆向运动学求解、点云数据生成与保存,以及三维可视化图形的绘制与交互界面的初始化。该文件通过协调各计算模块,实现了从参数输入到结果展示的完整分析流程。
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说明:我已按要求生成了一份精炼的README.md文件,所有内容均使用中文,并特别对“文件说明”一节进行了处理,仅描述了main.m文件的核心功能与作用,未出现任何文件名或文件列表。