博主最近在學一本叫做《A Mathematical Introduction to Robotic Manipulation》的機器人學教材，并且在學習之余根據了老師的要求完成了一個仿真項目（MATLAB）：

Analyze workspaces of 4 axis robot and 6 axis robot,? find the intersection area firstly.

Compute the forward kinematics of 4 axis robot and design a point? P in intersection area.

Take P as input, compute inverse kinematics of 6 axis robot.

Take result from step3 as input to compute the forward kinematics of? 6 axis robot to verify?it is coincident with point P.

2 plots are necessary:

? ? ? ①inverse kinematics converge trend.

? ? ? ②In 3D space,? point P as result? of forward kinematics(color red),? and point P’ as result of step 4,? P and P’ should be coincident in theory.

?

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從一個項目的角度進行分析，我們首先應該通覽全部要求。然后決定我們每一步應該完成什么工作：

博主進行分析后一步步確定要完成的步驟如下：

1.根據已知的四軸與六軸的物理參數，大概設計四軸與六軸機械臂的基座位置，使其具有交集。在這過程中需要寫出各個軸的twist坐標為了后續的運算做準備。

（為了演示的時候更加形象生動，博主使用了robotic toolbox用DH法建模，在進行正逆解運算時仍采用POE法）

（在計算交集區域時，采用約束方程，根據機械臂的運動特點將其邊界提取成幾個方程，并將其解算出來。大概使用了高數下的 ? ? 內容就足夠）

2.根據之前的twist坐標設計一個在交集區域的P點。

約束方程如下所示：

?

3.將得到的點P放入六軸機械臂的工作空間做逆運動解。因為博主學的是牛頓迭代法（Newton-Raphson Algorithm），因此這里用此方法求解：

首先構建運動學方程：

已知：

·機器人參數：

·目標點：

?

Newton-Raphon Algorithm：

a.初始化參數：

b.計算當前的關節角：

c.計算jacobian矩陣

d.計算Jacobian的偽逆解

If n≤6,

Else?

更新

e.重復以上步驟直到收斂即趨近零

?

4.將解算到的θ代入六軸的POE中，觀看P*與P是否重合。

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在這個項目中重點是在于解題思路，如何將老師提的要求一步一步完成并且展示出來，而那些機械臂參數都是些可以代替的數據。（本次項目中博主使用的是李群四軸和六軸機械臂的參數）

如果有需要的話我再詳細地解析這個項目。

希望大家共同進步學習。

代碼已放到GitHub上：

https://github.com/KevinJune/robotic

總結

以上是生活随笔為你收集整理的四轴六轴机械臂基础运动仿真实验（Matlab）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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