MatlabRobotic Toolbox工具箱学习笔记（一）

MatlabRobotic Toolbox工具箱学习笔记（一）

转自http://blog.sina.com.cn/s/blog_a16714bf0101hygu.html

软件：matlab2013a

工具箱：Matlab Robotic Toolboxv9.8

Matlab RoboticToolbox工具箱学习笔记根据Robot Toolbox demonstrations目录，将分三大部分阐述：

1、General(Rotations,Transformations,Trajectory)

2、Arm(Robot,Animation,Forwarwkinematics,Inverse kinematics,Jacobians,Inverse dynamics,Forwarddynamics,Symbolic,Code generation)

3、Mobile(Driving to apose,Quadrotor,Braitenberg,Bug,D*,PRM,SLAM,Particlefilter)

General/Rotations

%绕x轴旋转pi/2得到的旋转矩阵
(1)r = rotx(pi/2);

%matlab默认的角度单位为弧度，这里可以用度数作为单位
(2)R = rotx(30, 'deg') * roty(50, 'deg') * rotz(10,'deg');

%求出R等效的任意旋转变换的旋转轴矢量vec和转角theta
(3)[theta,vec] = tr2angvec(R);

%旋转矩阵用欧拉角表示，R =rotz(a)*roty(b)*rotz(c)
(4)eul = tr2eul(R);

%旋转矩阵用roll-pitch-yaw角表示，R = rotx(r)*roty(p)*rotz(y)
(5)rpy = tr2rpy(R);

%旋转矩阵用四元数表示

（6）q =Quaternion(R);

%将四元数转化为旋转矩阵

(7)q.R;

 %界面,可以是“rpy”，“eluer”角度单位为度。
(8)tripleangle('rpy');

General/Transformations

%沿x轴平移0.5，绕y轴旋转pi/2，绕z轴旋转-pi/2

 （1）t =transl(0.5, 0.0, 0.0) * troty(pi/2) * trotz(-pi/2)

%将齐次变换矩阵转化为欧拉角

（2）tr2eul(t)

%将齐次变换矩阵转化为roll、pitch、yaw角

（3） tr2rpy(t)

General/Trajectory

clear;
clc;
p0 = -1;% 定义初始点及终点位置
p1 = 2;
p = tpoly(p0, p1, 50);% 取步长为50
figure(1);
plot(p);%绘图，可以看到在初始点及终点的一、二阶导均为零
[p,pd,pdd] = tpoly(p0, p1, 50);%得到位置、速度、加速度
%p为五阶多项式，速度、加速度均在一定范围内
figure(2);
subplot(3,1,1); plot(p); xlabel('Time'); ylabel('p');
subplot(3,1,2); plot(pd); xlabel('Time'); ylabel('pd');
subplot(3,1,3); plot(pdd); xlabel('Time');ylabel('pdd');

%另外一种方法：
[p,pd,pdd] = lspb(p0, p1, 50);
figure(3);
subplot(3,1,1); plot(p); xlabel('Time'); ylabel('p');
subplot(3,1,2); plot(pd); xlabel('Time'); ylabel('pd');%可以看到速度是呈梯形
subplot(3,1,3); plot(pdd); xlabel('Time');ylabel('pdd');

%三维的情况：
p = mtraj(@tpoly, [0 1 2], [2 1 0], 50);
figure(4);
plot(p)

%对于齐次变换矩阵的情况
T0 = transl(0.4, 0.2, 0) * trotx(pi);% 定义初始点和目标点的位姿
T1 = transl(-0.4, -0.2, 0.3) * troty(pi/2) * trotz(-pi/2);
T = ctraj(T0, T1, 50);
first=T(:,:,1);%初始位姿矩阵
tenth=T(:,:,10);%第十个位姿矩阵
figure(5);
tranimate(T);%动画演示坐标系自初始点运动到目标点的过程