matlab机器人工具箱学习笔记——逆运动求解（更新）

最新推荐文章于 2025-07-15 12:45:10 发布

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分类专栏： matlab机器人工具箱

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_42596724/article/details/86701569

本文详细介绍了MATLAB机器人工具箱中逆运动学的求解方法，包括封闭解法和数值解法。针对不同自由度的机械臂，通过ikine6s()和ikine()函数进行求解，并提供了实际操作示例。对于存在多个解或欠驱动机器人的场景，进行了知识补充和问题讨论。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

逆运动学求解

（1）不存在相应的解，包括：期望位姿离基坐标系太远，机械臂不够长，末端执行器无法达到该位姿；当机械臂的自由度少于6个自由度时，它将不能达到三维空间的所有位姿（使用ikine（）函数会出现错误）

（2）存在唯一解

（3）存在多个解集

解法

1.封闭解法

使用ikine6s()求解，它只适用于关节数量为6，且腕部三个旋转关节的轴相较于一个点的情况

2.数值解法

使用ikine()求解，它可以适用于各种关节数目的机械臂，通过设定初始的关节角坐标对机械臂运动学进行隐式控制。对于少于6自由度的机械臂，我们可以加入伪连杆：

如建立一个二连杆：


L(1)=Link([0,0,0,pi/2])%%调节转向

L(2)=Link([0,0,1,0])

L(3)=Link([0,0,1,0])

L(4)=Link([0,0,0,pi/2])

L(5)=Link([0,0,0,0])%%伪连杆1

L(6)=Link([0,0,0,0])%%伪连杆2

two_link=SerialLink(L,'name','twolink')

在设置关节转角和变换矩阵：


qn=[0,-pi/4,-pi/2,0,0,0]

得到变换矩阵T：


T=two_link.fkine(qn)

T =

  -0.7071    0.0000  -0.7071    0.0000

  -0.0000  -1.0000  -0.0000  -0.0000

  -0.7071    0.0000    0.7071  -1.4142

        0        0        0    1.0000

未设定初始关节角坐标，使用ikine()进行求解，输入命令;