机器人学与matlab—Robotics Toolbox—01空间位姿描述

1、二维空间位姿描述
2、三维空间位姿描述
- 2.1 正交旋转矩阵
- 2.2 三角度表示法（欧拉角、RPY角）
- 2.3 等效轴角坐标系法
- 2.4 四元数表示法

1、二维空间位姿描述

（1）T=SE2(x,y,theta);

%代表（x,y)的平移和theta角度的旋转。

（2）trplot2(T);

%代表画出相对于世界坐标系的变换T。

（3）T=transl2(x,y)；

%二维空间中，纯平移的齐次变换。

例子：

T1=SE2(1,3,30,'deg');%代表平移了（1，3）和旋转了30°，'deg'表示度数。
%%或者这样表示：T1=SE2(1,2,30*pi/180)
trplot2(T1,'frame','1','color','b');%代表画出相对于世界坐标系的变换T1，新的坐标系命名为坐标系1，并且颜色定义为'b'，蓝色。
axis([0 5 0 5]);%设置世界坐标系坐标轴的范围：x轴为（0,5）,y轴为(0,5)。
T2=transl2(3,4);%只做（3，4）平移的变换
%%或者这样表示：T2=SE2(3,4,0)
hold on;%让多图共存
trplot2(T2,'frame','2','color','r');%代表画出相对于世界坐标系的变换T2，新的坐标系命名为坐标系2，并且颜色定义为'r'，红色。

运行结果：

2、三维空间位姿描述

2.1 正交旋转矩阵

（1）R=rotx(theta);

%绕x轴旋转theta角，得到的旋转矩阵。

（2）R=roty(theta);

%绕y轴旋转theta角，得到的旋转矩阵。

（3）R=rotz(theta);

%绕z轴旋转theta角，得到的旋转矩阵。

(4)trplot( R );

%绘制相应的旋转矩阵。

(5)tranimate( R );

%做一个旋转的动画。

(6)T=transl(x,y,z);

%坐标系到的平移。

(7)Tx=trotx(theta); Ty=troty(theta); Tz=trotz(theta);

%绕x、y、z轴旋转theta角，得到的齐次变换矩阵

例子：

R1=rotx(30,'deg')*roty(50,'deg');
trplot(R1,'frame','A','color','b');
tranimate(R1,'frame','A','color','b');
R2=roty(50,'deg')*rotx(30,'deg');
hold on;
trplot(R2,'frame','B','color','r');
tranimate(R2,'frame','B','color','r');

T=transl(1,2,3);
Tx=trotx(60,'deg');

2.2 三角度表示法（欧拉角、RPY角）

2.2.1 欧拉角
相对于运动坐标系，先绕Zb轴转，再绕Yb轴转，最后绕Xb轴转。
欧拉角：R=rotz(alpha ) * roty(beta) * rotz(gamma);

（1）eul=tr2eul( R );

%旋转矩阵用欧拉角表示。

（2）R=eul2r(eul);

%eul=[alpha beta gamma] . 欧拉角转换为旋转矩阵。

例子：

R3=rotz(0.1)*roty(0.2)*rotz(0.3);
eul=tr2eul(R3);%将旋转矩阵R3，转变为欧拉角。
R4=eul2r(0.1,0.2,0.3);%将欧拉角转变为旋转矩阵。

运行结果：

2.2.2 RPY角
相对于固定坐标系，先绕Xa轴，Ya轴再绕Za轴旋转。
RPPY角：R=rotz(alpha ) * roty(beta) * rotx(gamma);

(1)rpy=tr2rpy( R );

%旋转矩阵用roll-pitch-yaw角表示。

（2）R=rpy2r(alpha,beta,gamma）；

%将roll-pitch-yaw角用旋转矩阵表示。

示例：

R5=rotz(0.3)*roty(0.2)*rotx(0.1)
R6=rpy2r(0.1,0.2,0.3)
rpy=tr2rpy(R5)

运行结果：

2.3 等效轴角坐标系法

（1）[theta,vec]=tr2angvec( R )；

%求出用等效轴角坐标系法表示旋转时，旋转矩阵R对应的旋转矢量vec和转角theta。

（2）R=angvec2r(theta,vec);

%从角度和向量，计算出相应的旋转矩阵。

示例：

[theta,vec]=tr2angvec(R7)
R8=angvec2r(theta,vec)

运行结果：

2.4 四元数表示法

（1）Q=Quaternion([s,v]);

%建立s四元数。

（2）Q=UnitQuaternion([s,v]);

%监理单位四元数。

（3）Qi=Q.inv();

%四元数的共轭。

（4）Q.display();

%打印出可读形式。

（5）Q.plot();

%绘制四元数所指方向。

（6）Q.animate(options);

%四元数代表坐标变换的动画。

（7）R=Q.R;

%转换成3*3的旋转矩阵。

（8）T=Q.T;

%转换成4*4齐次变换矩阵。

（9）rpy=Q.torpy();

%转换成导航角。

（10）eul=Q.toeul();

%转换成欧拉角。

例子：

s=0.98335
v=[0.034271,0.10602,0.14357]
Q=UnitQuaternion(s,v)
q=Q.inv()
Q.display()
Q.plot()
Q.animate()
TT=Q.T
RR=Q.R
rpy=Q.torpy()
eul=Q.toeul()

运行结果：

机器人与matlab—Robotics Toolbox—01空间位姿描述相关推荐

matlab机器人自动分拣_YOLOv3 + Matlab Robotics ToolBox 实战 -- 软包装药品的机器人分拣系统设计与仿真...
本项目为大三上<机器人技术基础>课程团队研讨课题之一,当时做这个研讨课题还花了挺多的时间,又觉得还比较有意思,因此放在博客中记录一下.不过当时班上很多大佬的成果更牛逼,我们就属于弟弟水平h ...
焊接机器人——6自由度焊接机器人solidworks设计、D-H模型参数及matlab robotics toolbox模型仿真与验证
1 设计思路焊接机器人在点与点之间移位时速度要快捷,动作要平稳,定位要准确,以减少移位的时间,提高工作效率. 考虑到各种被焊接工件的外型特点,首先我们必须保证机械臂能在达到空间中的所有位置(能够有较 ...
matlab ikine 源码,RTB-9.10 matlab robotics toolbox 工具箱软件可进行机器人运动学与动力学建模 275万源代码下载- www.pudn.com...
文件名称: RTB-9.10下载收藏√ [ 5 4 3 2 1 ] 开发工具: matlab 文件大小: 20442 KB 上传时间: 2016-11-27 下载次数: 16 提供者 ...
怎么用matlab计算机械手运动,Matlab Robotics ToolBox 实战 -- 斯坦福机械手运动学建模及分析...
这同样是<机器人技术基础>课程实验中的一个,题目比较开放,只要求对任一坐标形式的机械臂进行研究即可.下面是详细介绍: 一.选定建模对象选定球坐标机器人--斯坦福机械手臂(参考<机器 ...
基于Matlab Robotics Toolbox的Dobot机械臂运动规划（2）
[基于Matlab Robotics Toolbox的Dobot机械臂运动规划]系列文章是我在学习robotics toolbox中所做工作的记录,方便自己后面复习.改进. 基于Matlab R201 ...
解决高版本MATLAB robotics toolbox在plot/teach时报错问题
在MATLAB 2019 或者 2020 等高版本里,使用机器人工具箱(robotics toolbox/RTB)对机器人进行可视化时(比如robot.teach,robot.plot)会报错: In ...
基于Matlab Robotics Toolbox的Dobot机械臂运动规划（3）
[基于Matlab Robotics Toolbox的Dobot机械臂运动规划]系列文章是我在学习robotics toolbox中所做工作的记录,方便自己后面复习.改进软件环境 : Matlab ...
基于Matlab Robotics Toolbox的Dobot机械臂运动规划（4）
[基于Matlab Robotics Toolbox的Dobot机械臂运动规划]系列文章是我在学习robotics toolbox中所做工作的记录,方便自己后面复习.改进软件环境 : Matlab ...
基于Matlab Robotics Toolbox的Dobot机械臂运动规划（1）
[基于Matlab Robotics Toolbox的Dobot机械臂运动规划] 系列文章是我在学习robotics toolbox中所做工作的记录,方便自己后面复习.改进. 基于Matlab R20 ...

机器人与matlab—Robotics Toolbox—01空间位姿描述

机器人学与matlab—Robotics Toolbox—01空间位姿描述

1、二维空间位姿描述

2、三维空间位姿描述

2.1 正交旋转矩阵

2.2 三角度表示法（欧拉角、RPY角）

2.3 等效轴角坐标系法

2.4 四元数表示法

机器人与matlab—Robotics Toolbox—01空间位姿描述相关推荐

最新文章

热门文章