机器人学
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机器人笛卡尔空间轨迹规划仿真系统
本项目旨在通过MATLAB环境实现机器人从末端执行器路径到关节运动指令的完整转化与规划流程。系统首先利用机器人运动学建模，通过逆运动学算法将用户预设的手部（末端执行器）笛卡尔空间运动轨迹点序列，精确地换算成对应机器人各个自由度的关节空间角度值。在获取关节离散目标点后，系统采用关节空间插值技术（如五次多项式插值或三次样条插值）对轨迹进行平滑化处理，确保机器人在运动过程中关节的速度、加速度和加加速度（Jerk）均保持连续且处于物理约束范围内，有效避免机械冲击和振动。该功能不仅涵盖了复杂的坐标变换逻辑，还集成了 -
基于领航跟随法的多机器人编队控制仿真
该项目专门用于研究并实现多智能体领域的经典领航跟随法（Leader-Follower Approach）。在系统中，一个指定的领航者机器人按预设轨迹自主运动，多个跟随者机器人则根据预先设计的相对位置和角度偏差，通过控制算法实时调整自身状态，以保持特定的编队几何形状。实现过程中通过建立非完整性约束下的机器人运动学模型，利用局部坐标系与全局坐标系的转换，计算出跟随者与领航者之间的距离误差和方位角误差。系统采用PID控制器或滑模控制律进行误差消除，确保编队在直线行走、转弯及变速运动过程中具有良好的稳定性。该项目可广泛应用于无人地面车队自动驾驶、无人机群协同飞行以及多水下机器人的集群作业等场景，能够直观展示多机位姿变化、运动轨迹同步及编队维持效果。
