UR5e机器人Matlab仿真

FL171713142025-05-16 7:02

在 MATLAB 中使用 UR5e 机器人模型进行仿真和控制，通常需要结合机器人系统工具箱（Robotics System Toolbox）

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UR5e = loadrobot("universalUR5e","DataFormat","column");
UR5e.Gravity = [0 0 -9.81];
% 保存机器人模型到 MAT 文件
save('ur5e_robot_model.mat', 'UR5e');
disp("机器人模型已保存到 ur5e_robot_model.mat");
% smimport(UR5e)   showdetails(UR5e)
q = [0, -1.2043, 2.2166, 2.1468, -1.508, 0]';
show(UR5e,q);axis([-0.2 0.8 -0.6 0.6 0 0.8]);

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% 初始化机器人模型
UR5e = loadrobot("universalUR5e", DataFormat="row", Gravity=[0 0 -9.81]);

% 初始状态
q = homeConfiguration(UR5e);             % 1x6 行向量
dq = zeros(1, numel(q));                 % 1x6
tau = zeros(1, numel(q));                % 1x6

% 外部力（列向量）：设定为无外力或自定义外力
Fext = zeros(6,1);                       % 6x1，例如 [Fx; Fy; Fz; Mx; My; Mz]

% 末端执行器名
endEffector = "tool0";

% 计算外力对应的关节空间力矩（J^T * Fext）
tau_ext = (J') * Fext;                        % 6x1
tau_total = tau - tau_ext';                   % 转为行向量 1x6

%% 方法一：forwardDynamics
ddq_fd = forwardDynamics(UR5e, q, dq, tau_total);   % 1x6

%% 方法二：手动计算动力学
M = massMatrix(UR5e, q);                      % 6x6
C = velocityProduct(UR5e, q, dq);             % 1x6
G = gravityTorque(UR5e, q);                   % 1x6
J = geometricJacobian(UR5e, q, endEffector);  % 6x6

% ddq 手动计算：ddq = M⁻¹ * (tau_total - C - G)
ddq_manual = (-C - G + tau_total) / M;        % 1x6

%% 输出对比
disp('Forward Dynamics ddq:');
disp(ddq_fd);

disp('Manual Calculation ddq:');
disp(ddq_manual);

disp('Difference (manual - fd):');
disp(ddq_manual - ddq_fd);

%机器人工具箱 roblocks
% http://www.petercorke.com/Robotics_Toolbox.html
% UR5     mdl_ur5   可加载出ur5DH、qz、qr

Plan Manipulator Path for Dispensing Task Using Inverse Kinematics DesignerDesign a collision-free manipulator path for adhesive dispensing using Inverse Kinematics Designer app.https://ww2.mathworks.cn/help/releases/R2024b/robotics/ug/design-manipulator-path-for-dispensing-task-ikd.html