蒙特卡洛法求解机械臂工作空间流程是将各个关节在限位范围内离散后随机组合,最终求得机械臂末端在空间上的位置集合的过程。可通过建立运动学模型与组合求解两个步骤实现
2.1 建立机器人运动学模型,设置关节旋转角度限制
对于六*度工业机器人来说,一般情况下对各个关节的旋转角度有限制,查找说明可得IRB4600型工业机械臂关节限位如下:
蒙特卡洛法要求解工作空间,首先要实现IRB4600型工业机械臂的DH建模和运动学正解,详细可参考:机械臂标准DH建模及正运动学分析(以IRB4600型工业机械臂为例)
,这里为了求解方面,利用matlab的robotic toolbox工具箱建立机器人模型,关键代码如下:
clc;
clear;
% thetai di ai-1 alphai-1
L1 = Link([0 495 175 -pi/2 ],'standard');
L2 = Link([0 0 1095 0 ],'standard');L2.offset=-pi/2;
L3 = Link([0 0 175 -pi/2 ],'standard');
L4 = Link([0 1230.5 0 pi/2 ],'standard');
L5 = Link([0 0 0 pi/2 ],'standard');L5.offset=-pi;
L6 = Link([0 85 0 0 ],'standard');
L1.qlim =[-180*pi/180, 180*pi/180];
L2.qlim =[-90*pi/180, 150*pi/180];
L3.qlim =[-180*pi/180, 75*pi/180];
L4.qlim =[-400*pi/180, 400*pi/180];
L5.qlim =[-125*pi/180, 125*pi/180];
L6.qlim =[-400*pi/180, 400*pi/180];
IRB4600=SerialLink([L1 L2 L3 L4 L5 L6], 'name', 'IRB4600');