1、實驗（4）機(jī)器人機(jī)器人靜力學(xué)和雅克比實驗一、實驗?zāi)康模?） 理解機(jī)器人角速度的相關(guān)概念；2） 對構(gòu)建的機(jī)器人進(jìn)行速度分析；3） 了解和熟悉機(jī)器人雅克比矩陣的含義，4） 能夠使用simulink構(gòu)建機(jī)器人仿真模型。二、雅克比矩陣圖1 機(jī)器人雅克比矩陣在機(jī)器人學(xué)中，通常使用雅克比將關(guān)節(jié)速度與操作臂末端的笛卡爾速度聯(lián)系起來：在matlab工具箱中，求取機(jī)器人雅克比矩陣函數(shù)為，J = p560.jacob0(qr) ，其中p560為機(jī)器人名。逆雅克比矩陣：分析雅克比矩陣：其中，在matlab工具相中對應(yīng)函數(shù)為，推導(dǎo)可得，變換為，簡化模型化為，在matlab工具箱中，對應(yīng)的RPY的雅克比速度映射函數(shù)，該

2、函數(shù)為從 RPY角速度到角速度的雅克比變換函數(shù)。即上式中的。在matlab工具箱中，對應(yīng)的ZYZ歐拉角的雅克比速度映射函數(shù)， eul2jac(0.1,0.2,0.3)ans = 0 -0.0998 0.1977 0 0.9950 0.0198 1.0000 0 0.9801對應(yīng)書中p113頁中公式（5-41和5-42）。綜上可得到解析型雅克比，三、基于simulink的機(jī)器人仿真模型建立，要求機(jī)器人末端以一定的速度運行。步驟如下：1）新建simulink模型文件，保存為testrobotJ；2）在命令窗口中鍵入roblocks，調(diào)出機(jī)器人library庫；3）打開simulink庫；4）在新建

3、的simulink模型文件中，從機(jī)器人庫和simulink庫中查找相應(yīng)的函數(shù)模型按給定例子搭建；圖 仿真系統(tǒng)中各模塊對應(yīng)的simulink庫名上面仿真中的模塊所在的庫：圖 機(jī)器人庫圖 關(guān)節(jié)伺服單元（joint servo）和常量所在庫圖 輸出（out）和matlab自定義函數(shù)庫（matlab function）圖 矩陣多通道庫各模塊的參數(shù)設(shè)置如下圖：5）命令窗口中運行mdl_puma560；6）運行建立的模型testrobotJ；7）查看仿真結(jié)果。圖 仿真結(jié)果四、實驗內(nèi)容（1）用simulink建立如下圖所示的機(jī)器人仿真模型，機(jī)器人模型為puma560，可以直接使用機(jī)器人庫提供的puma機(jī)器人模型，并進(jìn)行觀測分析，并且描述仿真模型的過程和功能。Circle模型Circle模型先如上圖構(gòu)建，然后選中Circle中所有的模塊，點擊右鍵出現(xiàn)菜單，選擇Creat subsystem from selection.然后點擊上圖中subsystem右鍵，點擊mask-Creat Mask 增加如上edit參數(shù)：radius和preq。點擊應(yīng)用就可。然后在subsystem xy模塊上雙擊。修改參數(shù)如下;Circle centre參