机器人学 DQ 工具箱双四元数操作功能详解 - Matlab开发

这个工具箱提供了一系列用于建模3D刚性运动的函数，包括欧拉角、旋转和齐次矩阵、四元数以及双四元数的表示。在使用工具箱之前，您需要运行以下脚本： >> setup_robot_toolbox 这将暂时修正您的路径以包含所有必要的文件夹（否则，您可以将上述行添加到Matlab的配置文件“startup.m”中）。该工具箱的功能模块包括四元数、双四元数代数，以面向对象的方式为每个编程提供了Matlab接口，允许与实数、复数或矩阵相同的方式使用它们。例如，一个包含N个3D列向量的3xN矩阵xyz可以通过以下四元数表示转换： >> myquaternions = [ii, jj, kk] * xyz；这将生成一个1xN的四元数数组。您还可以计算这些四元数表示的旋转角度： >> angle(quaternion)，或者计算它们的平方或比较它们： >> myquat。

随着机器人技术的进步，逆向运动学在其发展过程中扮演着关键角色。

双足机器人学涉及运动分析和关节轨迹规划，对于研究机器人的学术爱好者具有重要意义。

这个Matlab机器人工具箱比先前上传的版本更全面。安装方法与之前的版本相同。

MATLAB机器人工具箱9.10是迄今为止机器人仿真与验证的最佳版本。

该工具箱专注于双四元数方法，特别侧重于点和线的3D运动学问题。它支持编码点位置、速度、线位置、速度，以及旋转、平移和螺旋运动。您可以利用其进行对偶四元数的计算，如乘法、共轭和逆运算。此外，它还允许在Fick旋转坐标、3*3旋转矩阵、旋转双四元数和角向量之间轻松转换。工具箱的功能还包括寻找两个酉向量之间的最短旋转以及解决两条线之间最短螺旋运动的问题。您可以在示例文件example_forward_kinematics.m中找到详细的应用示例。

一、rtdemo演示2二、坐标转换技术解析2三、齐次方程轨迹控制详述8四、正向运动学求解方法12四、动画效果展示18五、逆向运动学计算策略23六、雅可比矩阵与运动速度分析32七、逆向动力学计算方法45八、正向动力学模拟过程52

这是基于Matlab开发的机器人工具箱版本10.3.1，可供用户自行下载。

这一工具包集成了Simulink虚拟环境，专为授课移动机器人基础概念而设计，提供可重复使用的课程和其他机器人技术演示。安装后，通过应用程序菜单即可获取MATLAB APP，助您轻松入门。