我的毕业设计最终版 - 图文

洛阳理工学院毕业设计（论文）

交流通信、超级联结、模型处理、LMI控制、概率统计、样条处理、工程规划、非线性控制设计、QFT控制设计、NAG和偏微分方程求解等等，都在Toolbox家族中拥有一席之地。

4.2 SIMULINK动态仿真和ROBOT工具箱

SIMULINK是MATLAB软件的扩展，它是实现动态系统建模和仿真的一个软件包，它与用户交互接口是基于Windows的模型化图形输入，其结果是使得用户可以把更多的精力投入到系统模型的构建，而非语言的编程上。

所谓模型化图形输入是指SIMULINK提供了一些按功能分类的基本的系统模块，用户只需要知道这些模块的输入输出及模块的功能，而不必考察模块内部是如何实现的，通过对这些基本模块的调用，再将它们连接起来就可以构成所需要的系统模型（以.mdl文件进行存取），进而进行仿真与分析。

Robot工具箱有强大的功能，它支持D-H参数，还支持M文件，因此,可以编写关于D-H参数的M文件，生成所需要的杆件操作机模型，这个操作机模型可以和实际中一样，有自己的质量、质心、长度以及转动惯量等，但需要注意的是它所描述的模型是理想的模型，即质量均匀。而且，这个工具箱还支持Simulink的功能，因此，可以根据需要建立流程图，这样就可以使仿真比较明了。

在把Robot工具箱添加到MATLAB/toolbox路径之后，在MATLAB的命令窗口键入roblocks就会弹出Robot 工具箱中的模块

在Robot工具箱中设定许多机器人应用程序和仿真图，可以方便的使用这些程序和仿真图。为机器人的设计带来了很大方便，使我们在设计过程中快速而又准确的完成机器人的连杆构造和程序仿真。

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第5章 二自由度机器人位置控制及运算仿真

5.1 机器人的连杆参数

对于二自由度机器人，我们希望机器人的手臂能达到我们期望的位置，机器人参数可以自行设计，在工业上也是根据不同的需求对参数进行设计，例如表5-1所示

意义 杆1长 杆2长 杆1重心 杆2重心 杆1重量 杆2重量 杆1惯量 杆2惯量 重力加速度 符号 值 单位 l1 l2 lc1 lc2 m1 m2 I1 I2 G 0.45 0.55 0.091 0.105 23.90 4.44 1.27 0.24 9.8 m m m m kg kg kg. m2 kg. m2 m /sec2 表5-1 二自由度机器人的连杆参数

用机器人工具箱里的link函数，构建机器人运动学对象，根据上表参数，编写机器人运动学程序如下：

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%构造连杆一

L{1}=link([0 0.45 0 0 0],'standard') ; L{1}.m=23.9 ;

L{1}.r=[0.091 0 0] ; L{1}.I=[0 0 0 0 0 0] ; L{1}.Jm=0 ; L{1}.G=1 ; %构造连杆二

L{2}=link([0 0.55 0 0 0],'standard') ; L{2}.m=4.44 ;

L{2}.r=[0.105 0 0] ; L{2}.I=[0 0 0 0 0 0] ; L{2}.Jm=0 ; L{2}.G=1 ; WLL=robot(L) ;

WLL.name='WLL_twolink' ; qz=[0 0] ; qr=[0 pi/2]

将机器人运动学程序以WLL_twolink保存到work，并运行程序，运行命令drivebot(WLL)，可以立刻看到该机器人的三维图，并且可以用手动的方式，通过驱动图中的滑块，来控制机器人的运动，如图5-1 a所示。

图5-1 a

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图5-1 b

图5-1 a中q1和q2分别表示连杆夹角?1、?2，如果用鼠标拉动改变q1 或q2，就可以看到图5-1 b的连杆在随着不同的q1或q2作出相应的位置变换，所以，通过图5-1 a给定角度, 图5-1 b做出了相应动作反应

5.2 动力学程序

机器人的参数一般都根据工程要求来自行设计，如下程序为机器人动力学运行程序：

%二连杆动力学部分 function qdd=WLL_dl(u) q=u(1:2); qd=u(3:4); tau=u(5:6);

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