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Matlab机器人工具箱使用1 简单的描述类函数

news 2025/9/10 6:25:50

写在前面

本栏目参考教程：
【MATLAB机器人工具箱10.4 机械臂仿真教学】 https://www.bilibili.com/video/BV1q44y1x7WC/?share_source=copy_web&vd_source=2c56c6a2645587b49d62e5b12b253dca

在使用本教程前，请务必保证已经理解完这本书的相应章节了。
星马的机器人学导论也在实时更新，不过本专栏的轨迹规划之后的内容可能还没来得及发出，
不过不用担心，在每一部分我都会带你速通复习一遍！

我的建议是这本书，不是那本紫色书，只能说不好评价：

以下内容可以作为笔记，也可以在不懂的时候回来看看，兴许有你想要的答案，尤其是在轨迹规划这部分，up讲得不是很明了。如果你是星马的同学，有任何不懂的地方都可以找我。

星马做仿真主要是mujoco、issacsim+pinocchio计算了，并不常用matlab，如果有误，请直接指出！

希望你学有所成！

这一节就是简单讲解基本的描述性函数，比如旋转、平移的表示、变换矩阵的表示，以及他们之间如何转化。

旋转与平移矩阵的描述函数

欧拉角(zyz)是相对旋转，绕自身旋转，倒着记录，倒着计算（自身右乘）
rpy角(xyz)是绝对旋转，绕基坐标系旋转，顺着记录，倒着计算（固定左乘）

至于为什么，可以参考我在这里写的解释，不强求理解，会用就行。机器人学导论（三）——其他姿态描述转角组合描述与轴角法-CSDN博客

旋转描述

r1=eul2r(90,60,30)
r2=rotz(90)*roty(60)*rotz(30)r3=rpy2r(90,60,30)
r4=rotz(30)*roty(60)*rotx(90)

看下输出：

显然r1=r2 r3=r4

r1 =-0.5000   -0.8660         00.4330   -0.2500    0.8660-0.7500    0.4330    0.5000r2 =-0.5000   -0.8660         00.4330   -0.2500    0.8660-0.7500    0.4330    0.5000r3 =0.4330    0.7500    0.50000.2500    0.4330   -0.8660-0.8660    0.5000         0r4 =0.4330    0.7500    0.50000.2500    0.4330   -0.8660-0.8660    0.5000         0

旋转与变换矩阵

变换矩阵下的运算必须都用trotx/troty/trotz

T1=eul2tr(90, 60,30);
T2=trotz(90)*troty(60)*trotz(30);
T3=rpy2tr(90,60,30);
T4=trotz(30)*troty(60)*trotx(90);

看下输出：

显然T1=T2 T3=T4

>> T1T1 =-0.5000   -0.8660         0         00.4330   -0.2500    0.8660         0-0.7500    0.4330    0.5000         00         0         0    1.0000>> T2T2 =-0.5000   -0.8660         0         00.4330   -0.2500    0.8660         0-0.7500    0.4330    0.5000         00         0         0    1.0000>> T3T3 =0.4330    0.7500    0.5000         00.2500    0.4330   -0.8660         0-0.8660    0.5000         0         00         0         0    1.0000>> T4T4 =0.4330    0.7500    0.5000         00.2500    0.4330   -0.8660         0-0.8660    0.5000         0         00         0         0    1.0000

位移与变换矩阵旋转矩阵与变换矩阵

T=transl(1.5,1,0.5)*trotx(30)*trotz(60);
P=transl(T);
R=t2r(T);

>> TT =0.5000   -0.8660         0    1.50000.7500    0.4330   -0.5000    1.00000.4330    0.2500    0.8660    0.50000         0         0    1.0000>> PP =1.50001.00000.5000>> RR =0.5000   -0.8660         00.7500    0.4330   -0.50000.4330    0.2500    0.8660