CHD_PUMA560_MATLAB_fk_ik_traj

概述-Abstract

本仓库以长安大学《机器人建模与仿真综合实验》-选题六连杆机械臂运动学建模与分析为需求，使用MATLAB进行建模和仿真。

本项目中仅使用RTB机器人工具箱进行可视化呈现，不使用工具箱进行正逆运动学解算。

功能-Functions

本项目实现的核心需求：

• ☑️已完成-基于PUMA560机械臂结构，通过D-H参数建模机械臂
• ☑️已完成-正运动学解算：输入一组或多组给定角度theta值，解算机械臂末端位姿，并可视化显示。此部分功能呈现为以下三个功能（MATLAB方法）：
  • demo_forward_one-fk_1()：给定一组theta值，正运动学解算并输出；
  • demo_forward_sorts-fk_2()：随机生成15组theta值，正运动学解算并输出；
  • demo_forward_video-fk_3()：给定多组theta值作为路径点，插值计算theta路径，正运动学解算并以动画输出（见fk_continous.gif)；
• ☑️已完成-逆运动学解算：输入一组或多组空间点，解算可达的机械臂角度组，并可视化显示。此部分功能暂定通过下面功能展示：
  • demo_inverse_one-ik_1()：单点逆运动学解算；ik_fk正逆运动学单点验证
  • demo_inverse_sort-ik_2()：多点逆运动学解算：给定多点形成一个轨迹，计算每个点的逆运动学解算，并展示

项目详细需求见任务书摘要（已删去无关信息）。

fk_3:

ik_2:

文件结构-Files

文件结构及重要文件如下：

├── demo/··············# 演示用方法
├── docs/··············# 相关文档
│   └── 任务书摘要.pdf··# 项目需求文档
├── forward_kine/······# 正运动学解算
├── inverse_kine/······# 逆运动学解算
├── robot/·············# 机械臂建模相关方法
├── visualize/·········# 可视化所用方法
├── main.m·············# 程序入口方法
└── README.md··········# 说明文档

依赖-Dependency

可视化部分使用了RTB机器人工具箱：

• https://github.com/petercorke/robotics-toolbox-matlab

参考资料-References

本项目制作过程中主要参考了以下资料：

• 书籍：
  • 《机器人学及其应用导论》- ISBN 978-7-302-56508-6
• 项目/文档：
  • https://github.com/howard789/puma560_trajectory_plan
  • https://github.com/0xBotCrafter/PUMA560-kinematics-and-trajectory_planning

致谢-Thanks

• Claude Sonnet 4.0
• Deepseek V3.1
• ChatGPT 4.0

兄弟AI太好用了