基于MATLAB的七自由度机器人运动学与工作空间仿真

简介：
本研究利用MATLAB平台，深入分析了七自由度机器人的运动学特性，并对其工作空间进行了详尽的仿真研究。通过建立精确的数学模型和高效的算法，实现了对机器人关节角度、末端执行器位姿以及可达性范围的全面模拟与优化，为该类机器人的设计及应用提供了重要的理论依据和技术支持。 在充分调研国内外先进机器人构型设计的基础上，我们设计了一种基于UG三维建模的七自由度机器人。利用D-H矩阵理论建立了该机器人的正运动学方程，并使用MATLAB软件进行随机抽样的数值分析。根据本体结构和运动方式的特点，我们分析了其工作空间并得到了末端的工作空间点云图。仿真结果显示，采用蒙特卡洛法分析七自由度机器人工作空间变化平缓且没有突兀现象，从而验证了该设计的合理性，并为后续结构及控制系统优化提供了依据。