蒙特卡洛法计算机械臂工作空间matlab前言代码分析

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我是靠谱客的博主光亮小丸子，这篇文章主要介绍蒙特卡洛法计算机械臂工作空间matlab前言代码分析，现在分享给大家，希望可以做个参考。

蒙特卡洛法计算机械臂工作空间matlab

前言
代码分析
- 1、利用改进DH参数建立Franka的模型
- 2、蒙特卡洛法求工作空间

前言

以Franka emika七轴机械臂为例，利用蒙特卡洛法在matlab中实现机器人的工作空间可视化，使之动画显示，并将得到末端位置写入excel文件

代码分析

1、利用改进DH参数建立Franka的模型

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%初始化
clear;
clc;
%% 建立机器人模型 
%       theta    d           a        alpha     offset
SL1=Link([0     0.333        0          0          0     ],'modified'); 
SL2=Link([0     0            0          -pi/2      0     ],'modified');
SL3=Link([0     0.316        0          pi/2       0     ],'modified');
SL4=Link([0     0            0.0825     pi/2       0     ],'modified');
SL5=Link([0     0.384        -0.0825    -pi/2      0     ],'modified');
SL6=Link([0     0            0          pi/2       0     ],'modified');
SL7=Link([0     0            0.088      pi/2       0     ],'modified');
SL8=Link([0     0.107        0          0          0     ],'modified');
%定义关节范围
SL1.qlim=[-2.8973,2.8973];
SL2.qlim=[-1.7628,1.7628];
SL3.qlim=[-2.8973,2.8973];
SL4.qlim=[-3.0718,-0.0698];
SL5.qlim=[-2.8973,2.8973];
SL6.qlim=[-0.0175,3.7525];
SL7.qlim=[-2.8973,2.8973];
 % 连接连杆，机器人取名Franka
Franka=SerialLink([SL1 SL2 SL3 SL4 SL5 SL6 SL7 SL8],'name','Franka Emika');
Franka.plot([0,-pi/4,0,-3*pi/4,0,pi/2,pi/4,0]);
axis([-1 1 -1 1 -0.5 1.5]);
xlabel('X/m')
ylabel('Y/m')
zlabel('Z/m')
teach(Franka);%可以自由改变角度
hold on;
Franka.display();

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%初始化
clear;
clc;
%% 建立机器人模型 
%       theta    d           a        alpha     offset
SL1=Link([0     0.333        0          0          0     ],'modified'); 
SL2=Link([0     0            0          -pi/2      0     ],'modified');
SL3=Link([0     0.316        0          pi/2       0     ],'modified');
SL4=Link([0     0            0.0825     pi/2       0     ],'modified');
SL5=Link([0     0.384        -0.0825    -pi/2      0     ],'modified');
SL6=Link([0     0            0          pi/2       0     ],'modified');
SL7=Link([0     0            0.088      pi/2       0     ],'modified');
SL8=Link([0     0.107        0          0          0     ],'modified');
%定义关节范围
SL1.qlim=[-2.8973,2.8973];
SL2.qlim=[-1.7628,1.7628];
SL3.qlim=[-2.8973,2.8973];
SL4.qlim=[-3.0718,-0.0698];
SL5.qlim=[-2.8973,2.8973];
SL6.qlim=[-0.0175,3.7525];
SL7.qlim=[-2.8973,2.8973];
 % 连接连杆，机器人取名Franka
Franka=SerialLink([SL1 SL2 SL3 SL4 SL5 SL6 SL7 SL8],'name','Franka Emika');
Franka.plot([0,-pi/4,0,-3*pi/4,0,pi/2,pi/4,0]);
axis([-1 1 -1 1 -0.5 1.5]);
xlabel('X/m')
ylabel('Y/m')
zlabel('Z/m')
teach(Franka);%可以自由改变角度
hold on;
Franka.display();

效果展示

机器人模型

2、蒙特卡洛法求工作空间

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%% 蒙特卡洛法求工作空间 
%随机点数
n=5000;
%每个关节随机生成角度
q1= -2.8973+(2.8973-(-2.8973))*rand(n,1);
q2= -1.7628+(1.7628-(-1.7628))*rand(n,1);
q3= -2.8973+(2.8973-(-2.8973))*rand(n,1);
q4= -3.0718+(-0.0698-(-3.0718))*rand(n,1);
q5= -2.8973+(2.8973-(-2.8973))*rand(n,1);
q6= -0.0175+(3.7525-(-0.0175))*rand(n,1);
q7= -2.8973+(2.8973-(-2.8973))*rand(n,1);

for i=1:1:n
    %求末端位姿矩阵
    mod07=Franka.fkine([q1(i),q2(i),q3(i),q4(i),q5(i),q6(i),q7(i),0]);
    %动画显示
    Franka.plot([q1(i),q2(i),q3(i),q4(i),q5(i),q6(i),q7(i),0]);
    %绘制落点
    plot3(mod07(1,4),mod07(2,4),mod07(3,4),'b.');
    if mod07(1,4)>=0.2&&mod07(1,4)<=0.6&&mod07(2,4)>=-0.3&&mod07(2,4)<=0.3&&mod07(3,4)>=0.2&&mod07(3,4)<=0.8
        color_Tag=0;
    else
        color_Tag=1;
    end
    point(i,:)={mod07(1,4),mod07(2,4),mod07(3,4),color_Tag};  %保存到point中
    hold on;
end   
 xlswrite('point.xls',point,'sheet1','A1'); %写入excel