学习目标：

matlab机器人工具箱的使用（4）

学习内容：

1、工作空间可视化

学习记录：

思路：
随机生成一个关节变量-----fkine------>变换矩阵------transl--------->三维坐标

rand函数

rand是在（0，1）内生成一个随机数
在[m,n]内随机生成一个数字：m+rand*(m-n)
随机关节空间变量：q=qmin+rand*(qmax-qmin)

Link.qlim

限制关节角度的

本案例使用的《机器人控制技术》书中的机械臂模型，前面已经说明了它的DH参数。

%采用弧度制
L(1).qlim=[-180,180]/180*pi;
L(2).qlim=[-145,65]/180*pi;
L(3).qlim=[-65,220]/180*pi;
L(4).qlim=[-180,180]/180*pi;
L(5).qlim=[-135,135]/180*pi;
L(6).qlim=[-360,360]/180*pi;

可以验证一下设置的是否正确：

>> L(1).qlimans =-3.1416    3.1416

绘制工作空间：
首先定义一个30000为迭代次数，P是一个[30000,3]的矩阵，事先声明一个这也的0矩阵可以加快运行速度。L(1).qlim(2)是最大限制，L(1).qlim(1)是最小限制，这就生成了关节随机变量，再组合成完整的关节随机变量，通过正运动学函数得到变换矩阵，在提取它的变换矩阵，赋值给P得到30000×3的位置矩阵。最后用plot函数绘制出点来。

num=30000;
P=zeros(num,3);
for i =1:numq1=L(1).qlim(1)+rand*(  L(1).qlim(2) - L(1).qlim(1)  );q2=L(2).qlim(1)+rand*(  L(2).qlim(2) - L(2).qlim(1)  );q3=L(3).qlim(1)+rand*(  L(3).qlim(2) - L(3).qlim(1)  );q4=L(4).qlim(1)+rand*(  L(4).qlim(2) - L(4).qlim(1)  );q5=L(5).qlim(1)+rand*(  L(5).qlim(2) - L(5).qlim(1)  );q6=L(6).qlim(1)+rand*(  L(6).qlim(2) - L(6).qlim(1)  );q=[q1 q2 q3 q4 q5 q6];T=Six_dof.fkine(q);P(i,:)=transl(T);
endplot3(P(:,1),P(:,2),P(:,3),'b.','markersize',1);

最后加入这些可以把机械臂也放进去。

hold on
grid on
daspect([1 1 1]);
view([45 45]);
Six_dof.plot([0 0 0 0 0 0])

完整代码：

%1.standard DH 课本6R
L(1)=Link('revolute','d',0.504,'a',0.17,'alpha',pi/2);
L(2)=Link('revolute','d',0,'a',0.78,'alpha',0,'offset',pi/2);
L(3)=Link('revolute','d',0,'a',0.14,'alpha',pi/2);
L(4)=Link('revolute','d',1.06,'a',0,'alpha',pi/2,'offset',pi);
L(5)=Link('revolute','d',0,'a',0,'alpha',pi/2,'offset',pi);
L(6)=Link('revolute','d',0.125,'a',0,'alpha',0);
Six_dof = SerialLink(L,'name','6/-dof');
%Five_dof.base=transl(0,0,0.28);%关节限制
L(1).qlim=[-180,180]/180*pi;
L(2).qlim=[-145,65]/180*pi;
L(3).qlim=[-65,220]/180*pi;
L(4).qlim=[-180,180]/180*pi;
L(5).qlim=[-135,135]/180*pi;
L(6).qlim=[-360,360]/180*pi;num=30000;
P=zeros(num,3);
for i =1:numq1=L(1).qlim(1)+rand*(  L(1).qlim(2) - L(1).qlim(1)  );q2=L(2).qlim(1)+rand*(  L(2).qlim(2) - L(2).qlim(1)  );q3=L(3).qlim(1)+rand*(  L(3).qlim(2) - L(3).qlim(1)  );q4=L(4).qlim(1)+rand*(  L(4).qlim(2) - L(4).qlim(1)  );q5=L(5).qlim(1)+rand*(  L(5).qlim(2) - L(5).qlim(1)  );q6=L(6).qlim(1)+rand*(  L(6).qlim(2) - L(6).qlim(1)  );q=[q1 q2 q3 q4 q5 q6];T=Six_dof.fkine(q);P(i,:)=transl(T);
endplot3(P(:,1),P(:,2),P(:,3),'b.','markersize',1);%示教
%Six_dof.teach

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