六轴机器人正运动学Python代码与仿真示例

本篇博客将为您展示如何使用Python和机器人工具箱实现六轴机器人的正运动学仿真。以下是一个简单的代码示例，您可以根据您的机器人参数进行调整。pythonimport numpy as np

机器人参数link_lengths = [1, 1, 1, 1, 1, 1] # 每个关节的长度joint_angles = [0, 0, 0, 0, 0, 0] # 每个关节的角度（初始为0）

正运动学函数def forward_kinematics(joint_angles): # 齐次变换矩阵 transformations = [] # 基坐标系到第一个关节的变换 T = np.array([[np.cos(joint_angles[0]), -np.sin(joint_angles[0]), 0, 0], [np.sin(joint_angles[0]), np.cos(joint_angles[0]), 0, 0], [0, 0, 1, 0], [0, 0, 0, 1]]) transformations.append(T) # 每个关节之间的变换 for i in range(1, len(joint_angles)): T = np.array([[np.cos(joint_angles[i]), -np.sin(joint_angles[i]), 0, link_lengths[i-1]], [np.sin(joint_angles[i]), np.cos(joint_angles[i]), 0, 0], [0, 0, 1, 0], [0, 0, 0, 1]]) transformations.append(T) # 计算末端执行器的位置 end_effector_position = np.dot(np.prod(transformations), np.array([0, 0, 0, 1])) return end_effector_position[:3]

运行仿真end_effector = forward_kinematics(joint_angles)print('末端执行器的位置：', end_effector)

代码解释:

1. 导入必要的库: 首先，我们导入numpy库来进行矩阵运算。2. 定义机器人参数: - link_lengths: 包含每个连杆长度的列表。 - joint_angles: 包含每个关节角度的列表，初始值为0。3. 定义正运动学函数 forward_kinematics: - 该函数接收关节角度列表作为输入。 - 它使用齐次变换矩阵计算从基坐标系到末端执行器的变换。 - 最后，它返回末端执行器在三维空间中的位置。4. 运行仿真: - 调用 forward_kinematics 函数计算末端执行器的位置，并将结果打印出来。

注意:

• 这只是一个简单的示例，可能不包含完整的六轴机器人运动学模型。- 具体的实现方式可能因不同的机器人模型和仿真软件而异。

希望这个代码示例能够帮助您理解如何使用Python进行六轴机器人的正运动学仿真!