机器人的动力学和轨迹规划的算法

资 源 简 介

机器人的动力学和轨迹规划的算法

详 情 说 明

机器人动力学与轨迹规划是工业机器人控制中的核心技术。对于6自由度串联机器人如经典的PUMA560，其算法实现通常涵盖以下几个关键部分：

运动学计算 正运动学：通过关节角度计算机器人末端执行器的位置与姿态，通常基于DH参数建立坐标系变换矩阵。 逆运动学：根据末端目标位姿反解关节角度，可能涉及几何法或数值迭代法，需处理多解和奇异点问题。

动力学分析 正动力学：由关节驱动力/力矩计算机器人运动状态，常用于仿真验证。 逆动力学：根据期望运动轨迹求解所需的关节力矩，核心算法包括牛顿-欧拉递推或拉格朗日方程。

轨迹规划 用户可通过GUI指定目标点，程序自动生成平滑的关节空间或笛卡尔空间轨迹（如三次多项式、S曲线或B样条插值），避免瞬时加速度突变。 动画功能直观展示机器人运动过程，辅助验证避障或可达性。

该Matlab程序的模块化设计支持二次开发，例如更换DH参数或动力学参数（质量、惯量）即可适配其他串联机器人模型，为算法研究或工程应用提供快速验证平台。