当前位置: 首页 > news >正文

郑州排名前十的科技公司天津网站优化实战

郑州排名前十的科技公司,天津网站优化实战,微信小程序云开发收费标准,餐饮网站开发机械臂运动学逆解#xff08;牛顿法#xff09; 常用的工业6轴机械臂采用6轴串联结构#xff0c;虽然其运动学正解比较容易#xff0c;但是其运动学逆解非常复杂#xff0c;其逆解的方程组高度非线性#xff0c;且难以化简。   由于计算机技术的发展#xff0c;依靠其…机械臂运动学逆解牛顿法 常用的工业6轴机械臂采用6轴串联结构虽然其运动学正解比较容易但是其运动学逆解非常复杂其逆解的方程组高度非线性且难以化简。   由于计算机技术的发展依靠其强大的算力可以通过数值解的方式对机械臂的运动学逆解方程组进行求解。以下将使用牛顿法详解整个求解过程。 算法的过程 机械臂运动学正解方程组如式1所示。 [ f 11 f 12 f 13 f 14 f 21 f 22 f 23 f 24 f 31 f 32 f 33 f 34 0 0 0 1 ] f ( θ 1 , θ 2 , θ 3 , θ 4 , θ 5 , θ 6 ) (1) \begin{bmatrix} f_{11}f_{12}f_{13} f_{14}\\ f_{21}f_{22}f_{23} f_{24}\\ f_{31}f_{32}f_{33} f_{34}\\ 000 1\\ \end{bmatrix} f(\theta_1, \theta_2, \theta_3, \theta_4, \theta_5, \theta_6) \tag1 ​f11​f21​f31​0​f12​f22​f32​0​f13​f23​f33​0​f14​f24​f34​1​ ​f(θ1​,θ2​,θ3​,θ4​,θ5​,θ6​)(1) 对于运动学正解式1右边是已知量对于运动学逆解式1左边式已知量。采用牛顿法求解运动学逆解已知机械臂末端姿态为 [ r 11 r 12 r 13 r 14 r 21 r 22 r 23 r 24 r 31 r 32 r 33 r 34 0 0 0 1 ] \begin{bmatrix} r_{11}r_{12}r_{13} r_{14}\\ r_{21}r_{22}r_{23} r_{24}\\ r_{31}r_{32}r_{33} r_{34}\\ 000 1\\ \end{bmatrix} ​r11​r21​r31​0​r12​r22​r32​0​r13​r23​r33​0​r14​r24​r34​1​ ​构造目标函数如式2所示。 F ( θ 1 , θ 2 , θ 3 , θ 4 , θ 5 , θ 6 ) ( f 14 − r 14 ) 2 ( f 24 − r 24 ) 2 ( f 34 − r 34 ) 2 0.08 ∗ ( f 11 − r 11 ) 2 0.08 ∗ ( f 12 − r 12 ) 2 0.08 ∗ ( f 13 − r 13 ) 2 0.08 ∗ ( f 31 − r 31 ) 2 0.08 ∗ ( f 32 − r 32 ) 2 0.08 ∗ ( f 34 − r 34 ) 2 (2) F(\theta_1, \theta_2, \theta_3, \theta_4, \theta_5, \theta_6) (f_{14}-r_{14})^2(f_{24}-r_{24})^2(f_{34}-r_{34})^20.08*(f_{11}-r_{11})^20.08*(f_{12}-r_{12})^20.08*(f_{13}-r_{13})^20.08*(f_{31}-r_{31})^20.08*(f_{32}-r_{32})^20.08*(f_{34}-r_{34})^2 \tag2 F(θ1​,θ2​,θ3​,θ4​,θ5​,θ6​)(f14​−r14​)2(f24​−r24​)2(f34​−r34​)20.08∗(f11​−r11​)20.08∗(f12​−r12​)20.08∗(f13​−r13​)20.08∗(f31​−r31​)20.08∗(f32​−r32​)20.08∗(f34​−r34​)2(2) 目标函数的雅可比矩阵为 J [ ∂ F ∂ θ 1 , ∂ F ∂ θ 2 , ∂ F ∂ θ 3 , ∂ F ∂ θ 4 , ∂ F ∂ θ 5 , ∂ F ∂ θ 6 ] J [\frac{\partial F}{\partial\theta_1}, \frac{\partial F}{\partial\theta_2},\frac{\partial F}{\partial\theta_3},\frac{\partial F}{\partial\theta_4},\frac{\partial F}{\partial\theta_5},\frac{\partial F}{\partial\theta_6}] J[∂θ1​∂F​,∂θ2​∂F​,∂θ3​∂F​,∂θ4​∂F​,∂θ5​∂F​,∂θ6​∂F​] 目标函数的雅克比矩阵为 H [ ∂ 2 F ∂ θ 1 2 ∂ 2 F ∂ θ 1 ∂ θ 2 ∂ 2 F ∂ θ 1 ∂ θ 3 ∂ 2 F ∂ θ 1 ∂ θ 4 ∂ 2 F ∂ θ 1 ∂ θ 5 ∂ 2 F ∂ θ 1 ∂ θ 6 ∂ 2 F ∂ θ 2 ∂ θ 1 ∂ 2 F ∂ θ 2 2 ∂ 2 F ∂ θ 2 ∂ θ 3 ∂ 2 F ∂ θ 2 ∂ θ 4 ∂ 2 F ∂ θ 2 ∂ θ 5 ∂ 2 F ∂ θ 2 ∂ θ 6 ∂ 2 F ∂ θ 3 ∂ θ 1 ∂ 2 F ∂ θ 3 ∂ θ 2 ∂ 2 F ∂ θ 3 2 ∂ 2 F ∂ θ 3 ∂ θ 4 ∂ 2 F ∂ θ 3 ∂ θ 5 ∂ 2 F ∂ θ 3 ∂ θ 6 ∂ 2 F ∂ θ 4 ∂ θ 1 ∂ 2 F ∂ θ 4 ∂ θ 2 ∂ 2 F ∂ θ 4 ∂ θ 3 ∂ 2 F ∂ θ 4 2 ∂ 2 F ∂ θ 4 ∂ θ 5 ∂ 2 F ∂ θ 4 ∂ θ 6 ∂ 2 F ∂ θ 5 ∂ θ 1 ∂ 2 F ∂ θ 5 ∂ θ 2 ∂ 2 F ∂ θ 5 ∂ θ 3 ∂ 2 F ∂ θ 5 ∂ θ 4 ∂ 2 F ∂ θ 5 2 ∂ 2 F ∂ θ 5 ∂ θ 6 ∂ 2 F ∂ θ 6 ∂ θ 1 ∂ 2 F ∂ θ 6 ∂ θ 2 ∂ 2 F ∂ θ 6 ∂ θ 3 ∂ 2 F ∂ θ 6 ∂ θ 4 ∂ 2 F ∂ θ 6 ∂ θ 5 ∂ 2 F ∂ θ 6 2 ] H\begin{bmatrix} \frac{\partial^2 F}{\partial\theta_1^2} \frac{\partial^2 F}{\partial\theta_1 \partial\theta_2} \frac{\partial^2 F}{\partial\theta_1 \partial\theta_3} \frac{\partial^2 F}{\partial\theta_1 \partial\theta_4} \frac{\partial^2 F}{\partial\theta_1 \partial\theta_5} \frac{\partial^2 F}{\partial\theta_1 \partial\theta_6} \\ \frac{\partial^2 F}{\partial\theta_2 \partial\theta_1} \frac{\partial^2 F}{\partial\theta_2^2} \frac{\partial^2 F}{\partial\theta_2 \partial\theta_3} \frac{\partial^2 F}{\partial\theta_2 \partial\theta_4} \frac{\partial^2 F}{\partial\theta_2 \partial\theta_5} \frac{\partial^2 F}{\partial\theta_2 \partial\theta_6} \\ \frac{\partial^2 F}{\partial\theta_3 \partial\theta_1} \frac{\partial^2 F}{\partial\theta_3 \partial\theta_2} \frac{\partial^2 F}{\partial\theta_3^2} \frac{\partial^2 F}{\partial\theta_3 \partial\theta_4} \frac{\partial^2 F}{\partial\theta_3 \partial\theta_5} \frac{\partial^2 F}{\partial\theta_3 \partial\theta_6} \\ \frac{\partial^2 F}{\partial\theta_4 \partial\theta_1} \frac{\partial^2 F}{\partial\theta_4 \partial\theta_2} \frac{\partial^2 F}{\partial\theta_4 \partial\theta_3} \frac{\partial^2 F}{\partial\theta_4^2} \frac{\partial^2 F}{\partial\theta_4 \partial\theta_5} \frac{\partial^2 F}{\partial\theta_4 \partial\theta_6} \\ \frac{\partial^2 F}{\partial\theta_5 \partial\theta_1} \frac{\partial^2 F}{\partial\theta_5 \partial\theta_2} \frac{\partial^2 F}{\partial\theta_5 \partial\theta_3} \frac{\partial^2 F}{\partial\theta_5 \partial\theta_4} \frac{\partial^2 F}{\partial\theta_5^2} \frac{\partial^2 F}{\partial\theta_5 \partial\theta_6} \\ \frac{\partial^2 F}{\partial\theta_6 \partial\theta_1} \frac{\partial^2 F}{\partial\theta_6 \partial\theta_2} \frac{\partial^2 F}{\partial\theta_6 \partial\theta_3} \frac{\partial^2 F}{\partial\theta_6 \partial\theta_4} \frac{\partial^2 F}{\partial\theta_6 \partial\theta_5} \frac{\partial^2 F}{\partial\theta_6^2} \\ \end{bmatrix} H ​∂θ12​∂2F​∂θ2​∂θ1​∂2F​∂θ3​∂θ1​∂2F​∂θ4​∂θ1​∂2F​∂θ5​∂θ1​∂2F​∂θ6​∂θ1​∂2F​​∂θ1​∂θ2​∂2F​∂θ22​∂2F​∂θ3​∂θ2​∂2F​∂θ4​∂θ2​∂2F​∂θ5​∂θ2​∂2F​∂θ6​∂θ2​∂2F​​∂θ1​∂θ3​∂2F​∂θ2​∂θ3​∂2F​∂θ32​∂2F​∂θ4​∂θ3​∂2F​∂θ5​∂θ3​∂2F​∂θ6​∂θ3​∂2F​​∂θ1​∂θ4​∂2F​∂θ2​∂θ4​∂2F​∂θ3​∂θ4​∂2F​∂θ42​∂2F​∂θ5​∂θ4​∂2F​∂θ6​∂θ4​∂2F​​∂θ1​∂θ5​∂2F​∂θ2​∂θ5​∂2F​∂θ3​∂θ5​∂2F​∂θ4​∂θ5​∂2F​∂θ52​∂2F​∂θ6​∂θ5​∂2F​​∂θ1​∂θ6​∂2F​∂θ2​∂θ6​∂2F​∂θ3​∂θ6​∂2F​∂θ4​∂θ6​∂2F​∂θ5​∂θ6​∂2F​∂θ62​∂2F​​ ​ 迭代步长 Δ Θ − H ∗ J T \Delta \Theta -H*J^T ΔΘ−H∗JT 程序验证 clear; clc;rng(1); %固定随机数种子%构造运动学模型 syms a0 a1 a2 a3 a4 a5; FK FKinematics(a0, a1, a2, a3, a4, a5);%构造目标函数 syms T14 T24 T34 T11 T12 T13 T31 T32 T33; opt_F(a0, a1, a2, a3, a4, a5, T14, T24, T34, T11, T12, T13, T31, T32, T33) (FK(1, 4) - T14)^2 ...(FK(2, 4) - T24)^2 ...(FK(3, 4) - T34)^2 ...0.08 * (FK(1, 1) - T11)^2 ...0.08 * (FK(1, 2) - T12)^2 ...0.08 * (FK(1, 3) - T13)^2 ...0.08 * (FK(3, 1) - T31)^2 ...0.08 * (FK(3, 2) - T32)^2 ...0.08 * (FK(3, 3) - T33)^2 opt_F matlabFunction(opt_F);%构造目标函数的雅可比函数矩阵 J(a0, a1, a2, a3, a4, a5, T14, T24, T34, T11, T12, T13, T31, T32, T33) jacobian(opt_F, [a0 a1 a2 a3 a4 a5]) J matlabFunction(J);%构造目标函数的海塞矩阵 H(a0, a1, a2, a3, a4, a5, T14, T24, T34, T11, T12, T13, T31, T32, T33) jacobian(J, [a0 a1 a2 a3 a4 a5]) H matlabFunction(H);T FKinematics(2, 0.5, -1.6, 0.6, 1.5, -0.9) X IKinematics(opt_F, J, H, T); X T FKinematics(X(1), X(2), X(3), X(4), X(5), X(6))function T FKinematics(x1, x2, x3, x4, x5, x6)T1 urdfJoint(0, 0, 0.3015, 0, 0, 0, x1);T2 urdfJoint(0.077746, -0.0869967, 0.1465, 1.5708, 1.5708, 0, x2);T3 urdfJoint(-0.64, 0, -0.015, 0, 0, 0, x3);T4 urdfJoint(-0.195, 0.9055, -0.072, -1.5708, 0, 0, x4);T5 urdfJoint(0, 0, 0, -1.6876, -1.5708, -3.0248, x5);T6 urdfJoint(0, 0, 0, -1.5708, 0, -1.5708, x6);T7 urdfJoint(0, 0, 0.08, 0, 0, 0, 0); %法兰盘的位姿T T1 * T2 * T3 * T4 * T5 * T6 * T7; endfunction X IKinematics(opt_F, J, H, T)X [0; 0; 0; 0; 0; 0];X0 [0; 0; 0; 0; 0; 0];min_opt_value opt_F(X0(1), X0(2), X0(3), X0(4), X0(5), X0(6), T(1, 4), T(2, 4), T(3, 4), T(1, 1), T(1, 2), T(1, 3), T(3, 1), T(3, 2), T(3, 3));X_opt X0;last_opt_value min_opt_value;t0 clock;for i 1 : 1000iJn J(X0(1), X0(2), X0(3), X0(4), X0(5), X0(6), T(1, 4), T(2, 4), T(3, 4), T(1, 1), T(1, 2), T(1, 3), T(3, 1), T(3, 2), T(3, 3));Hn H(X0(1), X0(2), X0(3), X0(4), X0(5), X0(6), T(1, 4), T(2, 4), T(3, 4), T(1, 1), T(1, 2), T(1, 3), T(3, 1), T(3, 2), T(3, 3));%[U, S, V] svd(Hn);%det_X V * inv(S) * U * Jn;det_X inv(Hn) * Jn;X0 X0 - det_X;X0;opt_value opt_F(X0(1), X0(2), X0(3), X0(4), X0(5), X0(6), T(1, 4), T(2, 4), T(3, 4), T(1, 1), T(1, 2), T(1, 3), T(3, 1), T(3, 2), T(3, 3));if(min_opt_value opt_value) min_opt_value opt_value;X_opt X0;endif(min_opt_value 0.0001)break;endif(abs(last_opt_value - opt_value) 0.00001)fprintf(陷入局部最小解将重新生成迭代初始值);X0 randn(6, 1);endlast_opt_value opt_value;endt etime(clock,t0);fprintf(solve time: %f, t);T;X X_opt;T1 FKinematics(X_opt(1), X_opt(2), X_opt(3), X_opt(4), X_opt(5), X_opt(6)); endfunction T urdfJoint(x0, y0, z0, R0, P0, Y0, theta)r1 [1 0 0;0 cos(R0) -sin(R0);0 sin(R0) cos(R0)];r2 [ cos(P0) 0 sin(P0);0 1 0;-sin(P0) 0 cos(P0)];r3 [cos(Y0) -sin(Y0) 0;sin(Y0) cos(Y0) 0;0 0 1];r r3 * r2 * r1;T0 [r(1, 1) r(1, 2) r(1, 3) x0;r(2, 1) r(2, 2) r(2, 3) y0;r(3, 1) r(3, 2) r(3, 3) z0;0 0 0 1];T T0 * [cos(theta) -sin(theta) 0 0;sin(theta) cos(theta) 0 0;0 0 1 0;0 0 0 1]; end 注意事项 matlab在构造雅可比函数、函数矩阵的时候比较慢使用四元数建立运动学模型效率更低暂时未发现什么原因可通过设置迭代的初始值获得其它的逆解
http://www.pierceye.com/news/932494/

相关文章:

  • 各类设计型网站wordpress 防注入
  • 网站中有一个非常著名的原则如何与老板谈网站建设
  • 免费十八种禁用网站如何做一个网页布局
  • cms仿站pc网站案例
  • dede如何做手机网站哪些客户需要做网站
  • 阜蒙县建设镇官方网站那种网站2021
  • 同信.长春网站建设北京网站建设策划
  • 长沙游戏网站开发开发人员公众号
  • 用手机能建网站吗软件商店软件下载
  • 天津自助建站哪个建设网站
  • 西宁市网站建设公司推荐网站全网建设 莱芜
  • 安徽阜阳网站建设公司wordpress网页自适应屏幕大小
  • 上海门户网站的亮点网站开发平台及常用的开发工具
  • 广州h5设计网站公司网站建设从建立服务器开始
  • 如何网站建设全包12306网站多钱做的
  • 阳江北京网站建设中国平面设计在线
  • 上海城乡建设中级职称报名网站合肥网站建设之4个细节要注意事项
  • 洮南网站建设哪家好鞍山信息港招聘信息网
  • 大气手机网站wordpress 添加设置
  • 公司创建网站销售wordpress缩略图支持外链图
  • php网站开发案例教程 dvdwordpress淘宝客自适应模板
  • 做建筑设计网站可以推广的网站有哪些
  • 安徽省建设厅证书查询官方网站关键词优化公司如何选择
  • io游戏网站青岛网站优化排名
  • 怎样建设网站?(怎样注册域名?如何选择主机?网站应有哪些功能模块网站备案可以变更吗
  • 欧美男女直接做的视频网站广告投放跟网站建设一样吗
  • 建网站的流程费用广州比较大的外贸公司
  • wordpress 调用站外api广州优化公司推广
  • 自贡建设专业网站设计企业网站建设专家
  • 重庆潼南网站建设哪家便宜淄博做网站电话