matlab实现puma机器人工作空间

matlab实现puma机器人工作空间
matlab实现puma机器人工作空间

matlab实现PUMA机器人的工作空间

PUMA机器人的工作空间主要有前3个关节决定,后3个关节决定姿态。程序编写好了,请看运行结果!

步长为20度

步长为10度

步长为5度

步长为3度

步长为2度

步长为5度时的XY平面

步长为5度时的XZ,YZ平面

编写时的界面,为运行

源代码如下:

function varargout = mypuma(varargin)

gui_Singleton = 1;

gui_State = struct('gui_Name', mfilename, ... 'gui_Singleton', gui_Singleton, ...

'gui_OpeningFcn', @mypuma_OpeningFcn, ...

'gui_OutputFcn', @mypuma_OutputFcn, ...

'gui_LayoutFcn', [], ...

'gui_Callback', []);

if nargin && ischar(varargin{1})

gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1});

end

if nargout

[varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});

else

gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});

end

handles.output = hObject;

guidata(hObject, handles);

function varargout = mypuma_OutputFcn(hObject, eventdata, handles) varargout{1} = handles.output;

%步长为20度时的工作空间,2个for循环就搞定

function pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles)

hold off;

for a=(-160:20:160)*pi/180

for b=(-225:20:45)*pi/180

x=431.8*cos(b)*cos(a)-149.09*sin(a);

y=431.8*cos(b)*sin(a)+cos(a)*149.09;

z=-431.8*sin(b);

plot3(x,y,z,'b.');

hold on;

grid on;

end

end

title('PUMA560 20deg 08S008103 ');

%步长10度时的工作空间,2个for循环就搞定

function pushbutton2_Callback(hObject, eventdata, handles) hold off;

a2=431.8;

d2=149.09;

for a=(-160:10:160)*pi/180

for b=(-225:10:45)*pi/180

x=431.8*cos(b)*cos(a)-149.09*sin(a);

y=431.8*cos(b)*sin(a)+cos(a)*149.09;

z=-431.8*sin(b);

plot3(x,y,z,'r.');

hold on;

grid on;

end

end

title('PUMA560 10deg 08S008103 ');

%步长为5度时的工作空间,2个for循环就搞定

function pushbutton3_Callback(hObject, eventdata, handles) hold off;

a2=431.8;

d2=149.09;

for a=(-160:5:160)*pi/180

for b=(-225:5:45)*pi/180

x=431.8*cos(b)*cos(a)-149.09*sin(a);

y=431.8*cos(b)*sin(a)+cos(a)*149.09;

z=-431.8*sin(b);

plot3(x,y,z,'g.');

hold on;

grid on;

end

end

title('PUMA560 5deg 08S008103 ');

%步长为3度时的工作空间,2个for循环就搞定

function pushbutton7_Callback(hObject, eventdata, handles) hold off;

for a=(-160:3:160)*pi/180

for b=(-225:3:45)*pi/180

x=431.8*cos(b)*cos(a)-149.09*sin(a);

y=431.8*cos(b)*sin(a)+cos(a)*149.09;

z=-431.8*sin(b);

plot3(x,y,z,'b.');

hold on;

grid on;

end

end

title('PUMA560 3deg 08S008103 ');

%步长为2度时的工作空间,2个for循环就搞定

function pushbutton8_Callback(hObject, eventdata, handles) hold off;

for a=(-160:2:160)*pi/180

for b=(-225:2:45)*pi/180

x=431.8*cos(b)*cos(a)-149.09*sin(a);

y=431.8*cos(b)*sin(a)+cos(a)*149.09;

z=-431.8*sin(b);

plot3(x,y,z,'b.');

hold on;

grid on;

end

end

title('PUMA560 2deg 08S008103 ');

%步长为5度时的xy平面

function pushbutton4_Callback(hObject, eventdata, handles) hold off;

a2=431.8;

d2=149.09;

for a=(-160:5:160)*pi/180

for b=(-225:5:45)*pi/180

x=431.8*cos(b)*cos(a)-149.09*sin(a);

y=431.8*cos(b)*sin(a)+cos(a)*149.09;

z=-431.8*sin(b);

plot(x,y,'g.');

hold on;

grid on;

end

end

title('PUMA560 5degXY 08S008103 ');

%步长为5度时的xz平面

function pushbutton5_Callback(hObject, eventdata, handles) hold off;

d2=149.09;

for a=(-160:5:160)*pi/180

for b=(-225:5:45)*pi/180

x=431.8*cos(b)*cos(a)-149.09*sin(a);

y=431.8*cos(b)*sin(a)+cos(a)*149.09;

z=-431.8*sin(b);

plot(x,z,'g.');

hold on;

grid on;

end

end

title('PUMA560 5degXZ 08S008103');

%步长为5度时的yz平面

function pushbutton6_Callback(hObject, eventdata, handles) hold off;

a2=431.8;

d2=149.09;

for a=(-160:5:160)*pi/180

for b=(-225:5:45)*pi/180

x=431.8*cos(b)*cos(a)-149.09*sin(a);

y=431.8*cos(b)*sin(a)+cos(a)*149.09;

z=-431.8*sin(b);

hold on;

grid on;

end

end

title('PUMA560 5degY-Z 08S008103 ');

工业机器人技术习题答案

第一章绪论 一、填空1 、手臂、 下肢运动 2、示教再现机器人、感知机器人、智能机器人 3、日系、欧 系二、选择 1、 D 2、D 3、C 三、判断 1、2 2、“ 3、X 第二章工业机器人的机械结构和运动控制 一、填空 1 、自由 度 2、操作机、控制器、示教器、末端执行器、操作机、控制器、示教器 3、点位运动 (PTP、连续路径运动(CP、CP 4、正 向二、选 择 1、D 2、D 三、判断 第三章手动操纵工业机器人、填空1 、机器人轴、基座轴、基座 轴、外部轴2 、工具3 、点动 二、选择 1、D 2、D 三、判断 1、X 2、X 3、“ 4、X 5、“ 四、综合应用

表手动移动机器3-6 人要领

第四章初识工业机器人的作业编程一、填空1、示教、程 序、再现2、跟踪 3、离线编程 二、选择 1、B 2、D 3、D 三、判断 1>V 2、“ 3、X 4、X 5>V 四、综合应用 表直线轨迹作业 4-6示教

第五章搬运机器人的作业编程 、填空1 、龙门式搬运机器人、悬臂式搬运机器人、侧壁式搬运机器人、摆臂式搬运机器人 2 、吸附式、夹钳式、仿人式 3 、机器人控制柜、示教器、气体发生装置、气吸附手爪 、选择 1、D 2、D 三、判断 1>V 2、“ 3、“ 四、综合应用 略 第六章码垛机器人的作业编程 一、填空1 、龙门式码垛机器人、摆臂式码垛机器人2、吸附式、夹板式、抓取式、组合式3 、 操作机、机器人控制柜、示教器、真空发生装置、气体发生装置4 、一进一出、一进两出、两进两出 二、选择 1、A 2、A 三、判断 1、x 2、X 3、“ 四、综合应用略 第七章焊接机器人的作业编程 一、填空1 、关节式2 、C 型、伺服 3、弧焊、示教器、焊枪、操作机、弧焊电源 4、双、 双、H 二、选择 1 、B 2 、D 3、D

一个简单的Matlab_GUI编程实例

Matlab GUI编程教程(适用于初学者) 1.首先我们新建一个GUI文件:如下图所示; 选择Blank GUI(Default) 2.进入GUI开发环境以后添加两个编辑文本框,6个静态文本框,和一个按钮,布置如下

图所示; 布置好各控件以后,我们就可以来为这些控件编写程序来实现两数相加的功能了。3.我们先为数据1文本框添加代码; 点击上图所示红色方框,选择edit1_Callback,光标便立刻移到下面这段代码的位置。 1. 2. 3.function edit1_Callback(hObject, eventdata, handles) 4.% hObject handle to edit1 (see GCBO) 5.% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

6.% handles structure with handles and user data (see GUIDATA) 7.% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit1 as text 8.% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit1 as a double 复制代码 然后在上面这段代码的下面插入如下代码: 1. 2.%以字符串的形式来存储数据文本框1的内容. 如果字符串不是数字,则现实空白内容input = str2num(get(hObject,'String')); %检查输入是否为空. 如果为空,则默认显示为0if (isempty(input)) set(hObject,'String','0')endguidata(hObject, handles); 复制代码 这段代码使得输入被严格限制,我们不能试图输入一个非数字。 4.为edit2_Callback添加同样一段代码 5 现在我们为计算按钮添加代码来实现把数据1和数据2相加的目的。 用3中同样的方法在m文件中找到pushbutton1_Callback代码段 如下; 1.function pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles) 2.% hObject handle to pushbutton1 (see GCBO) 3.% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB 4.% handles structure with handles and user data (see GUIDATA) 复制代码

工业机器人技术基础第二次作业

机器人技术基础作业 学院:电气与信息工程 班级:电子信息工程1302 姓名:唐佳伟 学号:A19130150 1.工业机器人的末端操作器有哪些种类? 答:工业机器人的手部也叫末端操作器,它直接装在工业机器人的手腕上用于夹持工件或让工具按照规定的程序完成指定的工作。可以具有手指,也可以不具有手指;可以有手爪,也可以是专用工具。用在工业上的机器人的手是机器人直接用于抓取和握紧(吸附)专用工具(如喷枪、扳手、焊具、喷头等)进行操作的部件。它具有模仿人手动作的功能, 并安装于机器人手臂的前端。由于被握工件的形状、尺寸、重量、材质及表面状态等不同,因此工业机器人末端操作器是多种多样的 2.夹钳式取料手由哪几部分组成,每部分的作用是什么? 答:夹钳式手部与人手相似,是工业机器人广为应用的一种手部形式。它一般由手爪和驱动结构,传动机构,及连接与支撑原件组成,如图,能通过手爪的开闭动作实现对物体的夹持。

(1).手指 手指是直接与工件接触的部件,手部松开和夹紧工件,就是通过手指的张开与闭合实现的,机器人的手部一般有两个手指,也有三个或多个手指,其结构形式常取决于北京加持弓箭的形状和特性。 指端的形状:V型指和平面指。如图所示的三种V型的形状,用来夹持圆柱形工件,平面指为夹钳式手的指端,一般用于加持正方形,板形或细小棒。

3.试绘制一种的结构件图,并简单描述其工作原理?

夹钳式手部与人手相似, 是工业机器人广为应用的一种手部形式。它一般由手指(手爪)和驱动机构、传动机构及连接与支承元件组成, , 能通过手爪的开闭动作实现对物体的夹持。 3.吸附式取料手有哪些种类,适用范围如何? 答:电磁吸盘 电磁吸盘的结构: a)主要由磁盘、防尘盖、线圈、壳体等组成。 工作原理: b)夹持工件: i.线圈通电→空气间隙的存在→线圈产生大的电感和启动电流→周围 产生磁场(通电导体一定会在周围产生磁场)→吸附工件 c)放开工件: i.线圈断电→磁吸力消失→工件落位 适用范围: 适用于用铁磁材料做成的工件;不适合于由有色金属和非金属材料制 成的工件。 适合于被吸附工件上有剩磁也不影响其工作性能的工件。 适合于定位精度要求不高的工件。 适合于常温状况下工作。铁磁材料高温下的磁性会消失。

matlab源代码实例

1.硬币模拟试验 源代码: clear; clc; head_count=0; p1_hist= [0]; p2_hist= [0]; n = 1000; p1 = 0.3; p2=0.03; head = figure(1); rand('seed',sum(100*clock)); fori = 1:n tmp = rand(1); if(tmp<= p1) head_count = head_count + 1; end p1_hist (i) = head_count /i; end figure(head); subplot(2,1,1); plot(p1_hist); grid on; hold on; xlabel('重复试验次数'); ylabel('正面向上的比率'); title('p=0.3试验次数N与正面向上比率的函数图'); head_count=0; fori = 1:n tmp = rand(1); if(tmp<= p2) head_count = head_count + 1; end p2_hist (i) = head_count /i; end figure(head); subplot(2,1,2); plot(p2_hist); grid on; hold on; xlabel('重复试验次数'); ylabel('正面向上的比率'); title('p=0.03试验次数N与正面向上比率的函数图'); 实验结果:

2.不同次数的随机试验均值方差比较 源代码: clear ; clc; close; rand('seed',sum(100*clock)); Titles = ['n=5时' 'n=20时' 'n=25时' 'n=50时' 'n=100时']; Titlestr = cellstr(Titles); X_n_bar=[0]; %the samples of the X_n_bar X_n=[0]; %the samples of X_n N=[5,10,25,50,100]; j=1; num_X_n = 100; num_X_n_bar = 100; h_X_n_bar = figure(1);

MATLAB简单程序大全

MATLAB简单程序大全 求特征值特征向量 A=[2 3 4;1 5 9;8 5 2] det(A) A' rank(A) inv(A) rref(A) eig(A)%求特征值和特征向量 卫星运行问题 h=200,H=51000,R=6378; a=(h+H+2*R)/2; c=(H-h)/2; b=(a^2-c^2)^(1/2); e=c/a; f=sqrt(1-exp(2).*cos(t)^2); l=int(f,t,0,pi/2) L=4*a.*l 动态玫瑰线 n=3;N=10000; theta=2*pi*(0:N)/N; r=cos(n*theta); x=r.*cos(theta); y=r.*sin(theta); comet(x,y) 二重积分 syms x y f=x^2*sin(y); int(int(f,x,0,1),y,0,pi) ezmesh(f,[0,1,0,pi]) 函数画图 syms x;f=exp(-0.2*x)*sin(0.5*x); ezplot(f,[0,8*pi])

玫瑰线 theta=0:0.01:2*pi; r=cos(3*theta); polar(theta,r,'r') 求x^2+y^2=1和x^2+z^2=1所围成的体积 syms x y z R r=1; Z=sqrt(1-x^2); y0=Z; V=8*int(int(Z,y,0,y0),x,0,1) 求导数及图像 f='1/(5+4*cos(x))'; subplot(1,2,1);ezplot(f) f1=diff(f) subplot(1,2,2);ezplot(f1) 绕x轴旋转 t=(0:20)*pi/10; r=exp(-.2*t).*sin(.5*t); theta=t; x=t'*ones(size(t)); y=r'*cos(theta); z=r'*sin(theta); mesh(x,y,z) colormap([0 0 0]) 某年是否闰年 year=input('input year:='); n1=year/4; n2=year/100; n3=year/400; if n1==fix(n1)&n2~=fix(n2) disp('是闰年') elseif n1==fix(n1)&n3==fix(n3) disp('是闰年') else

工业机器人考试题库

一、判断题 1.机械手亦可称之为机器人。(Y) 2.完成某一特定作业时具有多余自由度得机器人称为冗余自由度机器人。(Y ) 3、关节空间就是由全部关节参数构成得。(Y) 4、任何复杂得运动都可以分解为由多个平移与绕轴转动得简单运动得合成。(Y) 5、关节i得坐标系放在i-1关节得末端。(N) 6.手臂解有解得必要条件就是串联关节链中得自由度数等于或小于6。(N ) 7.对于具有外力作用得非保守机械系统,其拉格朗日动力函数L可定义为系统总动能与系统总势能之与。(N ) 8.由电阻应变片组成电桥可以构成测量重量得传感器。(Y ) 9.激光测距仪可以进行散装物料重量得检测。(Y ) 10.运动控制得电子齿轮模式就是一种主动轴与从动轴保持一种灵活传动比得随动系统。(Y ) 11.谐波减速机得名称来源就是因为刚轮齿圈上任一点得径向位移呈近似于余弦波形得变化。(N ) 12.轨迹插补运算就是伴随着轨迹控制过程一步步完成得,而不就是在得到示教点之后,一次完成,再提交给再现过程得。(Y ) 13.格林(格雷)码被大量用在相对光轴编码器中。(N ) 14.图像二值化处理便就是将图像中感兴趣得部分置1,背景部分置2。(N)15.图像增强就是调整图像得色度、亮度、饱与度、对比度与分辨率,使得图像效果清晰与颜色分明。(Y) 二、填空题 1、机器人就是指代替原来由人直接或间接作业得自动化机械。 2、在机器人得正面作业与机器人保持300mm 以上得距离。 3、手动速度分为: 微动、低速、中速、高速。

4、机器人得三种动作模式分为: 示教模式、再现模式、远程模式。 5、机器人得坐标系得种类为: 关节坐标系、直角坐标系、圆柱坐标系、工具坐标系、用户坐标系。 6、设定关节坐标系时,机器人得 S、L、U、R、B、T 各轴分别运动。 7、设定为直角坐标系时,机器人控制点沿 X、Y、Z 轴平行移动。 8、用关节插补示教机器人轴时,移动命令为MOVJ 。 9、机器人得位置精度PL 就是指机器人经过示教得位置时得接近程度,可以分为9个等级,分别就是PL=0,PL=1,PL=2,PL=3,PL=4,PL=5 ,PL=6 ,PL=7,PL=8 。马自达标准中,PL=1 指只要机器人 TCP 点经过以示教点为圆心、以 0、5mm为半径得圆内得任一点即视为达到;PL=2 指只要机器人 TCP 点经过以示教点为圆心、以20mm 为半径得圆内得任一点即视为达;PL=3 指只要机器人 TCP 点经过以示教点为圆心、以75mm 为半径得圆内得任一点即视为达到。 10、机器人得腕部轴为R,B,T ,本体轴为S, L,U 。 11、机器人示教就是指:将工作内容告知产业用机器人得作业。 12、机器人轨迹支持四种插补方式,分别就是关节插补,直线插补,圆弧插补, 自由曲线插补,插补命令分别就是MOVJ,MOVL,MOVC,MOVS 。 13、关节插补以最高速度得百分比来表示再现速度,系统可选得速度从慢到快依次就是 0、78%,1、56%,3、12%,6、25%,12、50%,25、00%,50、00%,100、00%。 14、干涉区信号设置有两种,分别就是绝对优先干涉区与相对优先干涉区,基于设备安全方面考虑,现场使用得干涉区绝大多数都就是绝对优先干涉区,并尽可能得通过作业时序上错开得方法来实现节拍最优化。 15、机器人按机构特性可以划分为关节机器人与非关节机器人两大类。 16、机器人系统大致由驱动系统、机械系统、人机交互系统

matlab经典编程例题

以下各题均要求编程实现,并将程序贴在题目下方。 1.从键盘输入任意个正整数,以0结束,输出那些正整数中的素数。 clc;clear; zzs(1)=input('请输入正整数:');k=1; n=0;%素数个数 while zzs(k)~=0 flag=0;%是否是素数,是则为1 for yz=2:sqrt(zzs(k))%因子从2至此数平方根 if mod(zzs(k),yz)==0 flag=1;break;%非素数跳出循环 end end if flag==0&zzs(k)>1%忽略0和1的素数 n=n+1;sus(n)=zzs(k); end k=k+1; zzs(k)=input('请输入正整数:'); end disp(['你共输入了' num2str(k-1) '个正整数。它们是:']) disp(zzs(1:k-1))%不显示最后一个数0 if n==0 disp('这些数中没有素数!')%无素数时显示 else disp('其中的素数是:') disp(sus) end 2.若某数等于其所有因子(不含这个数本身)的和,则称其为完全数。编程求10000以内所有的完全数。 clc;clear;

wq=[];%完全数赋空数组 for ii=2:10000 yz=[];%ii的因子赋空数组 for jj=2:ii/2 %从2到ii/2考察是否为ii的因子 if mod(ii,jj)==0 yz=[yz jj];%因子数组扩展,加上jj end end if ii==sum(yz)+1 wq=[wq ii];%完全数数组扩展,加上ii end end disp(['10000以内的完全数为:' num2str(wq)])%输出 3.下列这组数据是美国1900—2000年人口的近似值(单位:百万)。 (1)若. 2c + = y+ 与试编写程序计算出上式中的a、b、c; 的经验公式为 t at bt y (2)若.bt 的经验公式为 y= 与试编写程序计算出上式中的a、b; y ae t (3)在一个坐标系下,画出数表中的散点图(红色五角星),c + =2中 ax bx y+拟合曲线图(蓝色实心线),以及.bt y=(黑色点划线)。 ae (4)图形标注要求:无网格线,横标注“时间t”,纵标注“人口数(百万)”,图形标题“美国1900—2000年的人口数据”。 (5)程序中要有注释,将你的程序和作好的图粘贴到这里。 clf;clc;clear %清除图形窗、屏幕、工作空间 t=1900:10:2000; y=[76 92 106 123 132 151 179 203 227 250 281]; p1=polyfit(t,y,2);%二次多项式拟合

四自由度机器人手臂工作空间分析

四自由度机器人手臂设计 ---工作空间分析 050696135 张东红指导老师:刘铁军讲师 第1章绪论 1.1 机器人的概念 我们一直试图为自己的研究对象下一个明确的定义----就象其他所有的技术领域一样----始终未能如愿。关于机器人的概念,真有点像盲人摸象,仁者见仁,智者见智。在此,摘录一下有代表性的关于机器人的定义: 牛津字典: Automation with human appearance or functioning like human 科幻作家阿西莫夫(Asimov)提出的机器人三原则: 第一,机器人不能伤害人类,也不能眼见人类受到伤害而袖手旁观; 第二,机器人必须绝对服从人类,除非人类的命令与第一条相违背; 第三,机器人必须保护自身不受伤害,除非这与上述两条违背; 日本著名学者加藤一郎提出的机器人三要件: 1.具有脑、手、脚等要素的个体; 2.具有非接触传感器(眼、耳等)和接触传感器; 3.具有用于平衡和定位的传感器; 世界标准化组织(ISO)

机器人是一种能够通过编程和自动控制来执行诸如作业或移动等任务的机器。 细细分析以上定义,可以看出,针对同一对象+所做的定义,其内涵有很大的区别,有的注重其功能,有的则偏重与结构。这也就难怪对同一国家关于机器人数量的统计,不同资料的数据会很大差别。 虽然现在还没有一个严格而准确的普遍被接受的机器人定义,但我们还是希望能对机器人做某些本质性的把握。 首先,机器人是机器而不是人,它是人类制造的替代人类从事某种作业的工具,它只能是人的某些功能的延伸。在某些方面,机器人可具有超越人类的能力,但从本质上说机器人永远不可能全面超越人类。 其次,机器人在结构上具有一定的仿生性。很多工业机器人模仿人的手臂或躯体结构,以求动作灵活。海洋机器人则在一定程度上模仿了鱼类结构,以期待得到最小的水流阻力。 第三,现代机器人是一种机电一体化的自动装置,其典型特征之一是机器人受微机控制,具有(重复)编程的功能。 1.2 机器人的基本组成和分类 机器人由机械部分、传感部分、控制部分三大部分组成。这三大部分可分成驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人—环境交互系统、人机交互系统、控制系统六个子系统。 1.驱动系统 要使机器人运行起来,需给各个关节即每个运动自由度安置传动装置,这就是驱动系统。 2.机械机构系统

机器人工作空间配置的可靠性规划

第23卷第2期机械科学与技术V01.23No.22004年2月MECHANICALSCIENCEANDTECHNOLOGYFebruary2004 段齐骏文童编号:1003-8728(2004)02一0200—03 机器人工作空间配置的可靠性规划 段齐骏 (南京理工大学机械工程学院,南京210094) 摘要:机器人工作空间是机器人远行控制的一个重要指标。本文依据动作可靠性的基本概念,结合机器人动作可靠性评价的基本要求,建立了机器人运动误差分析模型。基于针对机器人工作空间配置的数学描述,给出了机器人工作空间配置的可靠性评价方法与规划策略。运用一个4自由度机器人工作空间规划分析的实例说明,机器人工作空间配置的可靠性规划,是全面完善系统性能的一个有效途径。 关键词:机器人;工作空间;可靠性;规划 中图分类号:TBll4.3文献标识码:A ReUabilityPlanintheArnngementofaRobot’sWorkspace DUANQi.jun (SchoolofMechanicalEngineering,NanjingUniversityofScienceandTechnology,Nanjing210094) Abstract:Workspaceofambotisoneofthemostimponantfactor,forrobot’sworkingandcontr01.Ac-cordingtotheconceptofmotionreliability,ananaIysis modelformoVementerrorisestablishedbyconsid—ering basicrequirementofmbotmotionreli8bilityinthisp8per.Basedonthemathematicrepresentationofarr8ngementofmbotworkspace,theassessmentmethodaboutthearrangement《robotworkspaceandtheplanofwor王【spacearegiven.Byanactualexample,whichistheplanofworkspaceofrobotwith4free—doms,itisillustmtedthatthereliabilityplanofarrangementofmbotworkspacewillbeane妇fectivewayforimproVing thepropertyofthesystemcomprehensiVely. Keywords:Robot;Workspace;Reliability;Plan 机器人的工作空间是指机器人末端执行器工具中心点所能到达的空间点的集合。一般而言,臂部的自由度主要用来确定手部及工件(或工具)在空间运动的范围或位置,而腕部的自由度主要是用来调整手部及工件(或工具)在空间的姿态。显然,机器人的工作空间取决于臂部的运动。机器人的工作空间及其在此空间内的运动规划同题,一直是机器人研究的主要问题,研究的出发点涉及机器人运动学、动力学及机器人控制等许多方面。但是,根据系统科学的基本观点,相互联系、相互影响、相互作用的组成部分称作系统结构,系统结构与系统环境决定系统动能¨】,机器人的性能实现必然与其工作环境与工作过程密切相关。从这个角度出发,机器人在其工作空间的运动规划问题,应在针对机器人系统及其隶属的复杂系统等多个层面上展开。 机器人系统的动作可靠性是机器人性能的一个重要指标,根据可靠性的基本概念,机器人动作可靠度的定义:机器人在规定的工作时间及规定的使用条件下,准确、及时并协 收稿日期:2002一04—03 作者简介:段齐骏(1964一)。女(汉)。江苏。副教授,博士 E—mail:pyldu¨@hotmail.com调地完成规定功能的能力。当用概率来描述这种能力时,则称为可靠度。显然,规定的使用条件包括工作空间及工作空间的环境因素,比如温度、粉尘等。由此,可以肯定,机器人的动作可靠性不仅与机器人本身的结构、控制与工作方式有关,还与机器人工作空间配置的合理性有相当大的关系。基于提高或者保障系统可靠性的目的,本文试图就机器人工作空间的合理配置,提出进行可靠性规划的方法。 1机器人动作可靠性评价的基本要求 从系统的角度看,机器 人一般服务于一个复杂系 统,它本身与系统的监控子 系统有着频繁的信息交流, 它的运动控制流程见图l。图l机器人运动控制因此机器人的位姿特性 可以通过伺服系统进行修正,也就是说无论指令所给出的要求是怎样的,只要指令所提出的要求在机器人的工作空间内或者与机器人的设计要求没有冲突,最终机器人总能 完成指令(动作要求),排除因设备故障所带来的动作失

工业机器人技术题库与答案

工业机器人技术题库及答案 一、判断题 第一章 1、工业机器人由操作机、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成。√ 2、被誉为“工业机器人之父”的约瑟夫·英格伯格最早提出了工业机器人概念。 × 3、工业机器人的机械结构系统由基座、手臂、手腕、末端操作器4大件组成。 × 4、示教盒属于机器人-环境交互系统。× 5、直角坐标机器人的工作范围为圆柱形状。× 6、机器人最大稳定速度高, 允许的极限加速度小, 则加减速的时间就会长一些。√ 7、承载能力是指机器人在工作范围内的特定位姿上所能承受的最大质量。× 第二章 1、工业机器人的机械部分主要包括末端操作器、手腕、手臂和机座。√ 2、工业机器人的机械部分主要包括末端操作器、手腕、手肘和手臂。× 3、工业机器人的手我们一般称为末端操作器。√ 4、齿形指面多用来夹持表面粗糙的毛坯或半成品。√ 5、吸附式取料手适应于大平面、易碎、微小的物体。√ 6、柔性手属于仿生多指灵巧手。√ 7、摆动式手爪适用于圆柱表面物体的抓取。√ 8、柔顺性装配技术分两种:主动柔顺装配和被动柔顺装配。√ 9、一般工业机器人手臂有4个自由度。× 10、机器人机座可分为固定式和履带式两种。× 11、行走机构按其行走运动轨迹可分为固定轨迹和无固定轨迹两种方式。√ 12、机器人手爪和手腕最完美的形式是模仿人手的多指灵巧手。√ 13、手腕按驱动方式来分,可分为直接驱动手腕和远距离传动手腕。√ 第三章 1、正向运动学解决的问题是:已知手部的位姿,求各个关节的变量。× 2、机器人的运动学方程只局限于对静态位置的讨论。√ 第四章 1、用传感器采集环境信息是机器人智能化的第一步。√ 2、视觉获得的感知信息占人对外界感知信息的60% 。× 3、工业机器人用力觉控制握力。× 4、超声波式传感器属于接近觉传感器。√ 5、光电式传感器属于接触觉传感器。× 6、喷漆机器人属于非接触式作业机器人。√ 7、电位器式位移传感器,随着光电编码器的价格降低而逐渐被取代。√ 8、光电编码器及测速发电机,是两种广泛采用的角速度传感器。× 9、多感觉信息融合技术在智能机器人系统中的应用, 则提高了机器人的认知水平。 √ 第五章 1、机器人控制系统必须是一个计算机控制系统。√

三个遗传算法matlab程序实例

遗传算法程序(一): 说明: fga.m 为遗传算法的主程序; 采用二进制Gray编码,采用基于轮盘赌法的非线性排名选择, 均匀交叉,变异操作,而且还引入了倒位操作! function [BestPop,Trace]=fga(FUN,LB,UB,eranum,popsize,pCross,pMutation,pInversion,options) % [BestPop,Trace]=fmaxga(FUN,LB,UB,eranum,popsize,pcross,pmutation) % Finds a maximum of a function of several variables. % fmaxga solves problems of the form: % max F(X) subject to: LB <= X <= UB % BestPop - 最优的群体即为最优的染色体群 % Trace - 最佳染色体所对应的目标函数值 % FUN - 目标函数 % LB - 自变量下限 % UB - 自变量上限 % eranum - 种群的代数,取100--1000(默认200) % popsize - 每一代种群的规模;此可取50--200(默认100) % pcross - 交叉概率,一般取0.5--0.85之间较好(默认0.8) % pmutation - 初始变异概率,一般取0.05-0.2之间较好(默认0.1) % pInversion - 倒位概率,一般取0.05-0.3之间较好(默认0.2) % options - 1*2矩阵,options(1)=0二进制编码(默认0),option(1)~=0十进制编 %码,option(2)设定求解精度(默认1e-4) % % ------------------------------------------------------------------------ T1=clock; if nargin<3, error('FMAXGA requires at least three input arguments'); end if nargin==3, eranum=200;popsize=100;pCross=0.8;pMutation=0.1;pInversion=0.15;options=[0 1e-4];end if nargin==4, popsize=100;pCross=0.8;pMutation=0.1;pInversion=0.15;options=[0 1e-4];end if nargin==5, pCross=0.8;pMutation=0.1;pInversion=0.15;options=[0 1e-4];end if nargin==6, pMutation=0.1;pInversion=0.15;options=[0 1e-4];end if nargin==7, pInversion=0.15;options=[0 1e-4];end if find((LB-UB)>0) error('数据输入错误,请重新输入(LB

matlab实现puma机器人工作空间

matlab实现PUMA机器人的工作空间 PUMA机器人的工作空间主要有前3个关节决定,后3个关节决定姿态。程序编写好了,请看运行结果! 步长为20度 步长为10度

步长为5度 步长为3度 步长为2度

步长为5度时的XY平面 步长为5度时的XZ,YZ平面

编写时的界面,为运行 源代码如下: function varargout = mypuma(varargin) gui_Singleton = 1; gui_State = struct('gui_Name', mfilename, ... 'gui_Singleton', gui_Singleton, ...

'gui_OpeningFcn', @mypuma_OpeningFcn, ... 'gui_OutputFcn', @mypuma_OutputFcn, ... 'gui_LayoutFcn', [], ... 'gui_Callback', []); if nargin && ischar(varargin{1}) gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1}); end if nargout [varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); else gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); end handles.output = hObject; guidata(hObject, handles); function varargout = mypuma_OutputFcn(hObject, eventdata, handles) varargout{1} = handles.output; %步长为20度时的工作空间,2个for循环就搞定 function pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles) hold off; for a=(-160:20:160)*pi/180

图论算法及matlab程序的三个案例

图论实验三个案例 单源最短路径问题 Dijkstra 算法 Dijkstra 算法是解单源最短路径问题的一个贪心算法。其基本思想是,设置一个顶点集合S 并不断地作贪心选择来扩充这个集合。一个顶点属于集合S 当且仅当从源到该顶点的最短路径长度已知。设v 是图中的一个顶点,记()l v 为顶点v 到源点v 1的最短距离,,i j v v V ?∈,若 (,)i j v v E ?,记i v 到j v 的权ij w =∞。 Dijkstra 算法: ① 1{}S v =,1()0l v =;1{}v V v ??-,()l v =∞,1i =,1{}S V v =-; ② S φ=,停止,否则转③; ③ ()min{(),(,)} j l v l v d v v =, j v S ∈,v S ?∈; ④ 存在1 i v +,使 1()min{()} i l v l v +=,v S ∈; ⑤ 1{} i S S v +=U , 1{} i S S v +=-,1i i =+,转②; 实际上,Dijkstra 算法也是最优化原理的应用:如果121n n v v v v -L 是从1v 到 n v 的最 短路径,则 121 n v v v -L 也必然是从1v 到 1 n v -的最优路径。 在下面的MATLAB 实现代码中,我们用到了距离矩阵,矩阵第i 行第j 行元素表 示顶点i v 到j v 的权ij w ,若i v 到j v 无边,则realmax ij w =,其中realmax 是MATLAB 常量,表示最大的实数+308)。 function re=Dijkstra(ma) %用Dijkstra 算法求单源最短路径 %输入参量ma 是距离矩阵 %输出参量是一个三行n 列矩阵,每列表示顶点号及顶点到源的最短距离和前顶点 n=size(ma,1);%得到距离矩阵的维数 s=ones(1,n);s(1)=0;%标记集合S 和S 的补 r=zeros(3,n);r(1,:)=1:n;r(2,2:end)=realmax;%初始化 for i=2:n;%控制循环次数 mm=realmax; for j=find(s==0);%集合S 中的顶点 for k=find(s==1);%集合S 补中的顶点

Matlab简单实例学习

Matlab 程序代码 绘制y = 10e-1.5t sin( 7.75t ) 的函数图象 7.75 fv clear; t=0:0.02:10; f1=10/sqrt(7.75).*exp(-1.5*t); f2=sin(sqrt(7.75).*t); y=f1.*f2; plot(t,y,'-k',t,y,'ok'); xlabel('t');ylabel('y(t) ');title('函数图像') axis([-2 10 -0.5 2]) 拉氏变换 clear; clc; syms s t fs1 fs2 fs3 ft1 ft2 ft3; L=1,C=0.1,R=[1.5 3 5]; h1=1/(L*C*s^2+R(1)*C*s+1); h2=1/(L*C*s^2+R(2)*C*s+1); h3=1/(L*C*s^2+R(3)*C*s+1); fs1=h1*(1/s); fs2=h2*(1/s); fs3=h3*(1/s);

ft1=ilaplace(fs1,s,t); ft2=ilaplace(fs2,s,t); ft3=ilaplace(fs3,s,t); ezplot(t,ft1); hold on; ezplot(t,ft2); hold on; ezplot(t,ft3); 信号编码 对[1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1]进行编码。 clear; clc; c=[1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1] for i=1:length(c) if i==1 d1(i)=0;d2(i)=0; elseif i==2 d1(i)=c(i-1);d2(i)=c(i-1); elseif i==3 d1(i)=mod(c(i-1)+c(i-2),2); d2(i)=c(i-1); else d1(i)=mod(c(i-1)+c(i-2),2); d2(i)=mod(c(i-1)+c(i-3),2); end

工业机器人大作业

山东大学 威海分校 机器人大作业(论 文) 设计(论文)题目PUMA560机器人运动学分析 姓名:石攀 学号:201000800532 学院:机电与信息工程学院 专业:机械设计制造及其自动化 年级:2010级 指导教师:陈原

2013年06月

目录 一、简介 1.1工程背景及参数 (1) 二、PUMA 560正解 (3) 2.1 求解方法 (3) 2.2 程序实现 (4) 2.3 正解原程序 (4) 三、PUMA 560逆解 (6) 3.1 PUMA 560 逆解 (6) 3.2 求解过程 (6) 3.3 逆解原程序 (9) 3.4 程序验证 (10) 四、求解PUMA 560雅可比矩阵 (11) 4.1 雅可比矩阵简述 (11) 4.2 微分变换法求J(q) (11) 4.3 矢量积法求J(q) (12) 4.4 求解雅可比矩阵 (13) 4.5 求解程序 (14) 五、PUMA 560运动仿真 (16)

PUMA560机器人运动学分析 摘要:随着现代工业化的快速发展,机器人得到了广泛应用,有关机器人的理论也一直是研究机器人的重点内容。本文首先对机器人PUMA560 运动学基础理论进行了必要的描述,建立了D-H 参数表。之后根据D-H 参数表对PUMA 560 求正解、逆解以及雅可比矩阵。 关键词:机器人PUMA560 正解逆解雅可比 Abstract: With the rapid development of modern industrialization, the robot has been widely applied, the robot's theory also has been the research focus of the robot. This article first on PUMA560 robot kinematics basic theory into the necessary description, established the d-h parameters table. Based on d-h parameters after the table of PUMA 560 positive solutions and inverse solution and the jacobian matrix. Key words:Robot PUMA560 Positive solutions Inverse Solution Jacobi 一、简介 工程背景 工业机器人不仅应用于传统制造业如采矿、冶金、石油、化学、船舶等领域,同时也已开始扩大到核能、航空、航天、医药、生化等高科技领域以及家庭清洁、医疗康复、酒店餐饮等服务业领域中。

matlab程序设计实例

MATLAB 程序设计方法及若干程序实例 樊双喜 (河南大学数学与 信息科学学院开封475004) 摘要本文通过对 MATLAB 程序设计中的若干典型问题做简要的分析和总结,并在此基础上着重讨论了有关算法设计、程序的调试与测试、算法与程序的优化以及循环控制等方面的问题.还通过对一些程序实例做具体解析,来方便读者进行编程训练并掌握一些有关MATLAB 程序设计方面的基本概念、基本方法以及某些问题的处理技巧等.此外,在文章的最后还给出了几个常用数学方法的算法程序, 供读者参考使用.希望能对初学者进行 MATLAB 编程训练提供一些可供参考的材料,并起到一定的指导和激励作用,进而为MATLAB 编程入门打下好的基础. 关键字算法设计;程序调试与测试;程序优化;循环控制 1 算法与程序 1.1 算法与程序的关系算法被称为程序的灵魂,因此在介绍程序之前应先了 解什么是算法.所谓算 法就是对特定问题求解步骤的一种描述.对于一个较复杂的计算或是数据处理的问题,通常是先设计出在理论上可行的算法,即程序的操作步骤,然后再按照算法逐步翻译成相应的程序语言,即计算机可识别的语言. 所谓程序设计,就是使用在计算机上可执行的程序代码来有效的描述用于解决特定问题算法的过程.简单来说,程序就是指令的集合.结构化程序设计由于采用了模块分化与功能分解,自顶向下,即分而治之的方法,因而可将一个较复杂的问题分解为若干子问题,逐步求精.算法是操作的过程,而程序结构和程序流程则是算法的具体体现. 1.2MATLAB 语言的特点 MATLAB 语言简洁紧凑,使用方便灵活,库函数极其丰富,其语法规则与科技人员的思维和书写习惯相近,便于操作.MATLAB 程序书写形式自由,利用其丰富

工业机器人作业

工业机器人课后作业 姓名: 班级: 学号: 2014年4月

第三章作业 1. 初始时坐标系{B}与参考系{A}重合,现将{B}先绕Z B 轴旋转θ角,然后 再绕X B 轴旋转φ角,求转动后的{B}对于{A}的旋转矩阵 解:R=Rot (z ,θ)Rot (x ,φ) c o s s i n 0100 =s i n c o s 00c o s s i n 010s i n c o s θθθθ????-???? ???- ??? ???? ??? c o s s i n c o s s i n s i =s i n c o s c o s s i n c o s 0s i n c o s θθ?θ?θθθ?θ??-?? ?- ? ??? 2.下图a 给出了摆放在坐标系中的两个相同的楔形物体。要求把它们重新 摆放在图b 所示位置。 (1)用数字值给出两个描述重新摆置的变换序列,每个变换表示沿某个轴 平移或绕该轴旋转。在重置过程中,必须避免两楔形物体的碰撞。 解:(1)如图建立两个坐标系{}1111o x y z 、{}2222o x y z 分别固结在 两个楔形物体上,如下图 对楔块1进行的变换矩阵为: 1(,90)(,90)Rot z Rot x T =; 对楔块2进行的变换矩阵为:

2 (3,0,9)(,90)(0,5,0)(,90)(Z,180) Trans Rot Z Trans Rot X Rot T=--。由matlab可以求出 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 T ?? ? ? = ? ? ?? ; 2 0 0 -1 2 1 0 0 0 0 -1 0 9 0 0 0 1 T ?? ? ? = ? ? ?? (2)作图说明每个从右至左的变换序列。解:

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