YuMi机械臂DH参数

在使用Matlab对Yumi进行分析时,机械臂DH参数是什么

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【以下回答由 GPT 生成】

机械臂的DH参数指的是Denavit-Hartenberg参数,它是一种用于描述机械臂各个关节之间几何关系的方法。DH参数由四个量组成,分别是关节长度d、连杆长度a、连杆的扭转角度α以及相邻关节间的旋转角度θ。DH参数可以表示机器人在各个关节处的坐标变换关系,从而可以方便地计算机械臂末端执行器的位姿。

在机器人运动学中,DH参数扮演着非常重要的角色。机器人的运动学分析需要建立机械臂各个关节的坐标系,并根据各个关节之间的几何关系计算末端执行器的位姿。DH参数提供了一种统一的框架,可以通过简单的代数运算来计算机械臂的正运动学解(从关节角度计算末端执行器位姿)和逆运动学解(从末端执行器位姿计算关节角度)。这样可以极大地简化机械臂的运动学建模和计算过程。

在Matlab中,你可以使用Robotics System Toolbox来处理机器人运动学。这个工具包提供了许多函数和类来方便地处理机器人的运动学分析。具体的步骤如下:

  1. 定义机器人的DH参数:在定义机器人模型时,需要将每个关节的DH参数传递给Robotics System Toolbox中的robot模型对象。可以使用robot对象的DHParameters属性或者MDHParameters属性来设置机器人的DH参数。
% 创建一个机器人模型对象
robot = robotics.RigidBodyTree;

% 设置机器人的DH参数
d1 = 0.1; % 第一个关节的长度
a1 = 0; % 第一个连杆的长度
alpha1 = pi/2; % 第一个连杆的扭转角度
theta1 = 0; % 第一个关节的旋转角度

% 创建机器人的第一个关节
body1 = robotics.RigidBody('body1');
jnt1 = robotics.Joint('jnt1', 'revolute');
body1.Joint = jnt1;
% 设置机器人的第一个关节的DH参数
jnt1.PositionLimits = [-pi/2 pi/2];
jnt1.HomePosition = 0;
jnt1.Parent = robot.Base;
jnt1.Child = robot.Body(end);
jnt1.Type = 'revolute';
jnt1.Axis = [0  0 1];
jnt1.Position = theta1;
jnt1.JointAxis = 'y';
body1.Mass = 1;
body1.CenterOfMass = [0 0.5*d1 0];
body1.Inertia = [0.0125*(d1^2) 0 0; ...
                 0 0.00062*d1^2+0.0068*(d1^2) 0; ...
                 0 0 0.00062*d1^2+0.0068*(d1^2)];

addBody(robot, body1, robot.Base.Name)

% 继续为机器人的其他关节创建和设置DH参数
...
  1. 进行正运动学分析:通过机器人模型对象的getTransform方法,可以根据给定的关节角度计算末端执行器的位姿。
% 获取关节角度
theta = [theta1, theta2, theta3, ...];

% 计算末端执行器的位姿
T = getTransform(robot, theta, 'endeffector');
  1. 进行逆运动学分析:通过机器人模型对象的ikine方法,可以根据给定的末端执行器位姿计算关节角度。
% 设定末端执行器的位姿
T = [1 0 0 x; ...
     0 1 0 y; ...
     0 0 1 z; ...
     0 0 0 1];

% 计算关节角度
theta = ikine(robot, T);

需要注意的是,DH参数的定义和机器人模型的搭建过程会因具体机器人的结构而异,上述代码仅为示例,实际使用时需要根据具体机器人的DH参数进行相应的定义和计算。


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