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  • 主要用MATLAB直接建立了一个三维的圆柱体模型结构,用于图像处理的仿真
  • 简易3D建模,让你快速创建3D模型

    千次阅读 2021-04-24 12:01:39
    原标题:简易3D建模,让你快速创建3D模型MagicaVoxel Mac版通过其显著的直观性。任何用户,乃至那些有素的编辑或其余3D建模运用程序之前没有任何经验的朋友,可以开始创建的对象吧,无需经过冗长的教程。还在等什么...

    原标题:简易3D建模,让你快速创建3D模型

    MagicaVoxel Mac版通过其显著的直观性。任何用户,乃至那些有素的编辑或其余3D建模运用程序之前没有任何经验的朋友,可以开始创建的对象吧,无需经过冗长的教程。还在等什么?有需要的朋友,欢迎前来Macdown.com下载体验!

    MagicaVoxel Mac版使用教程

    一、界面首先打听一下这个软件的界面(连在一起的面版利便区别所以用黄红来分)

    二、工具

    1、直线工具

    ddeed8fd2bdbd7d747b606525a8bf06f.gif

    2、圆形工具,拖曳即可生成圆形

    7ec2a8faa1daf6498bfb497bb97e7235.gif

    3.图样工具,先选定模型样式库里的模型,然后再选定这个工具在绘制对象的立体框中点击即可生成所选的模型样式库的对象(类似于ps自定义画笔,这里它是直接运用模型样式库里的对象,这里我暂且叫图样工具)

    4336443187ed4ffb1fca0fae86fa5568.gif

    4.点状工具。点击一次就可生成一个方块单位的点,调它的广场数量可以绘制半球形;

    783b53a24eeba5f873d1cebbac183cf0.gif

    5.面工具,每单击就可以创建以一方块为单位厚度的面;

    5e473ab9ace8d1201683ff07a3a13c71.gif

    6.矩形工具,拖拉即可框出一个以一个方块厚度的矩形对象;

    36f48a1afa85358e9f7449db94326d9f.gif

    7.创建(增加)、删除、上色、挪动操纵如下:

    e7e46a6b7104572ca4f7da6f3484ca8d.png

    三、操纵

    先说说操纵,不需要键盘,没错即是不!需!要!键!盘!

    鼠标左键创建体素,滑轮键挪动画面,右键转移视角,即是这么简单~

    非常后一张图是这款软件的启动界面,非常重要的即是左上角的Brush面板,L代表线,C代表圆,V是点,F是面,B是选框,Attach是创建,Erase是删除,PAInt是上色,MOVE是挪动,至于Mirror和Axis分别是按镜像和按轴心进行复制创建——听不懂也没关系啊,只用拿鼠标点一点晓得了,而且LCVFB这几个选项,曾经可以满足几乎所有的操纵了。

    与ADOBE软件相像,command+z代表撤销,面板右上方的三个数字(45,45,45)代表着你可以支配的空间的大小,缺点是非常大只能126,126,126,。所以清明上河图之类的东西是没法做咯,期待以后的版本更新。

    面板坐下脚的Save和Open是留存和翻开,记住这个文件正常的后缀是.vox哦,save下方是颜色模式,有HSV和RGB两种模式可以更换;右下角的Export是导出,可以导出obj、ply、mc等多种格式,也即是说,它不仅支持C4D而且也支持unity~

    建模实现后,点击上方name左边的render进入渲染模式,在light下面的选线大家应该一眼就能看清晰了,依次是阴影、景深、太阳光、天光和FOG,也即是迷雾;

    还在等什么?感兴趣的朋友,欢迎前来macdown下载体验!

    左边的matter也是提供了金属、玻璃和发光等一些效果供人选定,基本上曾经满足了大多数人的渲染要求,在C4D或者MAX里需要花上很久的建筑模型,在MagicaVoxel也许只需要两三个小时就可以实现,可以说是一款有趣的,便捷的,小巧的神器。返回搜狐,查看更多

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    最近准備研究下機械臂的你運動分析,本文記錄相關過程。

    研究機械臂必不可少的就是建立模型進項測試分析,不可能直接用實物測試。本文將采用MATLAB進行建立模型,已經安裝好機器人工具箱

    1、首先要搞清楚Link類,類中包含了方法、屬性,下面為官方函數說明,可自行翻譯成中文

    % A Link object holds all information related to a robot link such as

    % kinematics parameters, rigid-body inertial parameters, motor and

    % transmission parameters.

    % Methods::

    % A link transform matrix

    % RP joint type: 'R' or 'P'

    % friction friction force

    % nofriction Link object with friction parameters set to zero

    % dyn display link dynamic parameters

    % islimit test if joint exceeds soft limit

    % isrevolute test if joint is revolute

    % isprismatic test if joint is prismatic

    % display print the link parameters in human readable form

    % char convert to string

    %

    % Properties (read/write)::

    %

    % theta kinematic: joint angle

    % d kinematic: link offset

    % a kinematic: link length

    % alpha kinematic: link twist

    % sigma kinematic: 0 if revolute, 1 if prismatic

    % mdh kinematic: 0 if standard D&H, else 1

    % offset kinematic: joint variable offset

    % qlim kinematic: joint variable limits [min max]

    %-

    % m dynamic: link mass

    % r dynamic: link COG wrt link coordinate frame 3x1

    % I dynamic: link inertia matrix, symmetric 3x3, about link COG.

    % B dynamic: link viscous friction (motor referred)

    % Tc dynamic: link Coulomb friction

    %-

    % G actuator: gear ratio

    % Jm actuator: motor inertia (motor referred)

    %

    % Examples::

    %

    % L = Link([0 1.2 0.3 pi/2]);

    % L = Link('revolute', 'd', 1.2, 'a', 0.3, 'alpha', pi/2);

    % L = Revolute('d', 1.2, 'a', 0.3, 'alpha', pi/2);

    %

    % Notes::

    % - This is a reference class object.

    % - Link objects can be used in vectors and arrays.

    其中我們D-H參數相關的屬性有

    % theta kinematic: joint angle關節角度

    % d kinematic: link offset偏距

    % a kinematic: link length長度

    % alpha kinematic: link twist扭角

    其D-H參數確定方法在上一篇博客中,請自行查看

    2、SerialLink類。

    % A concrete class that represents a serial-link arm-type robot. The

    % mechanism is described using Denavit-Hartenberg parameters, one set

    % per joint.

    %

    % Methods::

    %

    % plot display graphical representation of robot

    % plot3d display 3D graphical model of robot

    % teach drive the graphical robot

    % getpos get position of graphical robot

    %-

    % jtraj a joint space trajectory

    %-

    % edit display and edit kinematic and dynamic parameters

    %-

    % isspherical test if robot has spherical wrist

    % islimit test if robot at joint limit

    % isconfig test robot joint configuration

    %-

    % fkine forward kinematics

    % A link transforms

    % trchain forward kinematics as a chain of elementary transforms

    %-

    % ikine6s inverse kinematics for 6-axis spherical wrist revolute robot

    % ikine inverse kinematics using iterative numerical method

    % ikunc inverse kinematics using optimisation

    % ikcon inverse kinematics using optimisation with joint limits

    % ikine_sym analytic inverse kinematics obtained symbolically

    %-

    % jacob0 Jacobian matrix in world frame

    % jacobn Jacobian matrix in tool frame

    % jacob_dot Jacobian derivative

    % maniplty manipulability

    % vellipse display velocity ellipsoid

    % fellipse display force ellipsoid

    % qmincon null space motion to centre joints between limits

    %-

    % accel joint acceleration

    % coriolis Coriolis joint force

    % dyn show dynamic properties of links

    % friction friction force

    % gravload gravity joint force

    % inertia joint inertia matrix

    % cinertia Cartesian inertia matrix

    % nofriction set friction parameters to zero

    % rne inverse dynamics

    % fdyn forward dynamics

    %-

    % payload add a payload in end-effector frame

    % perturb randomly perturb link dynamic parameters

    % gravjac gravity load and Jacobian

    % paycap payload capacity

    % pay payload effect

    %-

    % sym a symbolic version of the object

    % gencoords symbolic generalized coordinates

    % genforces symbolic generalized forces

    % issym test if object is symbolic

    %

    % Properties (read/write)::

    %

    % links vector of Link objects (1xN)

    % gravity direction of gravity [gx gy gz]

    % base pose of robot's base (4x4 homog xform)

    % tool robot's tool transform, T6 to tool tip (4x4 homog xform)

    % qlim joint limits, [qmin qmax] (Nx2)

    % offset kinematic joint coordinate offsets (Nx1)

    % name name of robot, used for graphical display

    % manuf annotation, manufacturer's name

    % comment annotation, general comment

    % plotopt options for plot() method (cell array)

    % fast use MEX version of RNE. Can only be set true if the mex

    % file exists. Default is true.

    %

    % Properties (read only)::

    %

    % n number of joints

    % config joint configuration string, eg. 'RRRRRR'

    % mdh kinematic convention boolean (0=DH, 1=MDH)

    % theta kinematic: joint angles (1xN)

    % d kinematic: link offsets (1xN)

    % a kinematic: link lengths (1xN)

    % alpha kinematic: link twists (1xN)

    %

    % Overloaded operators::

    % R1*R2 concatenate two SerialLink manipulators R1 and R2

    %

    % Note::

    % - SerialLink is a reference object.

    % - SerialLink objects can be used in vectors and arrays

    3、兩個類了解后便可建立我哦們的模型,首先列出自己所用機器人的D-H參數表

    i

    theta

    d

    a

    alpha

    1

    theta1

    0

    3

    -pi/2

    2

    theta2

    0

    6.4

    0

    3

    theta3

    0

    5.5

    0

    4

    theta4

    2.5

    5.5

    0

    4、根據D-H表列出

    L1 = Link('d', 0, 'a', 3, 'alpha', -pi/2);

    L2 = Link('d', 0, 'a', 6.4, 'alpha',0);

    L3 = Link('d', 0, 'a', 5.5, 'alpha', 0);

    L4 = Link('d', 2.5, 'a', 5.5, 'alpha', 0);

    armbot=SerialLink([L1,L2,L3,L4]); %SerialLink機器人

    armbot.name = 'ArmBot';

    armbot.comment = 'shaynerain';

    armbot.display(); %打印

    theta = [0,0,0,0];

    armbot.plot(theta); %顯示

    b24fd21a283b5a377406f456a2093338.png

    383148014eed6d0ce78d1483c96a4baa.png

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  • 应用MATLAB接口程序建立复杂地质体FLAC3D模型
  • 使用matlab函数构建三维立方体的几种方法matlab是一种功能强大的科学运算软件,其基于矩阵的运算单位和和演算纸式的编程方式,配合强大的各类工具箱函数,极大简化了编程难度而又不失应用的灵活性,使matlab非常适合...

    使用matlab函数构建三维立方体的几种方法

    matlab是一种功能强大的科学运算软件,其基于矩阵的运算单位和和演算纸式的编程方式,配合强大的各类工具箱函数,极大简化了编程难度而又不失应用的灵活性,使matlab非常适合进行探索性的研究工作。matlab提供了丰富的绘图函数,能够快速高效地画出各类图形,在通用编程软件中功能领先。

    在matlab中,我们可以使用多种思路实现三维形体的构建,本文以构建一个三维立方体为例详细介绍matlab的用法,充分说明matlab的编程特点与构想方法,以供参考。

    1、 三维形体的点阵表示方法。

    一个三维形体可以看成由无数个散点有规律集合而成。利用scatte3r()三维散点绘图函数绘制足够多的点,就可以实现三维空间的形体表示。如图1.

    使用三重循环,用1000点实现一个10*10*10的立方体。此功能也可用plot3()实现.

    for i=0:10;

    for j=0:10;

    for k=0:10;

    scatter3(i,j,k); hold on;

    end

    end

    end

    使用点阵描绘三维形体适合于比较简单有规律的目标,如果点数过多速度将较慢,一般较少应用。但是在由已知模型向未知模型转化的情况下,该方法十分有效。可以直接利用点对点的对应关系作出未知三维形体的空间结构。

    a4c26d1e5885305701be709a3d33442f.png

    2. 三维形体的线阵表示方法

    三维形体可以看成由多个截面集合而成,而面可以由线集合。本例中使用plot3绘制线段,组合成面,循环绘制多个面,就可以实现三维空间的形体表示。如图2.

    使用三重循环,用100个面,每个面100条线,组成了一个立方体。

    x=linspace(0,1);

    y=linspace(0,1);

    [X,Y]=meshgrid(x,y);

    for i=1:100

    Z=linspace(i,i);

    plot3(X,Y,Z);hold on

    end

    a4c26d1e5885305701be709a3d33442f.png

    此法作出立方体三维效果好,速度较快,接近实体。如果机器速度合适,可以看出立方体绘制时从下往上的动态效果。

    3、三维形体的外围面表示

    直接绘制一个形体的所以外围面,也可以直接地表达该形体的立体效果。如图3,用不同颜色直接画出立方体的6个面,也可以得到逼真的三维效果。

    x=linspace(0,1);

    y=linspace(0,1);

    %[X,Y]=meshgrid(x,y);

    for i=0:1:1

    Z=linspace(i,i);

    plot3(X,Y,Z,'r');hold on;

    plot3(Y,Z,X,'g');hold on;

    plot3(Z,X,Y,'b');hold on;

    end

    对形体的内部各点没有取值要求的情况下,直接绘面效率很高。

    a4c26d1e5885305701be709a3d33442f.png

    4、使用边缘线表示三维形体。

    这是一种常见的方法,利用透视关系,得到的图形也具有很好的效果。而且绘制速度最快。

    X=zeros(8,3);

    X([5:8,11,12,15,16,18,20,22,24])=1;

    d=[1 2 4 3 1 5 6 8 7 5 6 2 4

    8 7 3];

    plot3(X(d,1),X(d,2),X(d,3));

    view(3); rotate3d;

    a4c26d1e5885305701be709a3d33442f.png

    5、fill3函数作面

    x=[0 1 1 0 0 0;1 1 0 0 1 1;1

    1 0 0 1 1;0 1 1 0 0 0];

    y=[0 0 1 0 0 0;0 1 1 1 0 0;0

    1 1 1 1 1;0 0 1 0 1 1];

    z=[0 0 0 0 0 1;0 0 0 0 0 1;1

    1 1 1 0 1;1 1 1 1 0 1];

    fill3(x,y,z, 'y')

    fill3作出的多边形面,平滑完整,速度快,但对于带曲面的形体不适用。而且对于复杂的多面体,要一一找出顶点坐标也非易事。

    a4c26d1e5885305701be709a3d33442f.png

    6、patch函数作多面体

    v=[0 0 0;0 50 0;30 50 0;30 0

    0;0 0 40;0 50 40;30 50 40;30 0 40];

    f= [1 2 3 4;2 6 7 3;4 3 7 8;1 5 8 4;1 2 6 5;5 6 7 8];

    patch('Faces',f,'Vertices',v,'FaceColor','b');

    view(30,30)

    axis equal

    a4c26d1e5885305701be709a3d33442f.png

    7、mesh,surf函数作面

    x=linspace(0,1);

    y=linspace(0,1);

    Z1=ones(100,100);

    Z2=zeros(100,100);

    mesh(X,Y,Z1);hold on;

    mesh (X,Y,Z2);hold on;

    mesh (Y,Z1,X);hold on;

    mesh (Y,Z2,X);hold on;

    mesh (Z1,Y,X);hold on;

    mesh (Z2,Y,X);

    mesh网线图:线条有颜色,空挡是无色的,surf曲面图:线条是黑色的,空挡有颜色

    a4c26d1e5885305701be709a3d33442f.png

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  •    1、建立机器人模型   (1)Link类函数,基于DH法建模,建立其相关关系,DH法建模分改进型和标准型,Link类函数的一种用法是 R = Link([theta,d,a, alpha]),其中参数theta代表DH建模的关节角、参数d代表DH...

      本篇文章主要与大家分享一下如何使用MATLAB中的机器人工具箱建立机器人模型(机械臂),文章内容处于更新和补充中,(我同时安装了机器人工具箱9.10版本和10.4版本)

       一、先来看一下本文要介绍的例子

       1、本文以如下的比较简单的三轴机械臂模型为例(三轴的明白了,其他的也就会了),如下图所示该模型具有三个转动关节

    在这里插入图片描述


       2、利用机器人学中的相关知识,使用改进型DH法建立连杆坐标系如下:

    在这里插入图片描述


       3、根据上图写出其DH参数表如下:

    在这里插入图片描述


       二、在介绍如何使用机器人工具箱建立如上的机械臂模型前,我们需要先了解如下的两个我们需要用到的类函数 (本部分内容可根据自己的情况跳过)

       1、Link类函数

      Link类函数,基于DH法建模,建立其相关关系,DH法建模分改进型和标准型,Link类函数的一种用法是 R = Link([theta,d,a, alpha]),其中参数theta代表DH建模的关节角、参数d代表DH建模的连杆偏距、参数a代表DH建模的连杆长度、参数alpha代表DH建模的连杆转角。例如:L(1)=Link([1,2,3,4],‘modified’),其中modified表示用改进型DH法建模

      ①我们在命令行窗口输入上面的例子

    L(1)=Link([1,2,3,4],'modified')
    

       运行结果如下:

    L = 
     theta=q, d=          2, a=          3, alpha=          4, offset=          0 (R,modDH) 
    

       ②Link类函数中包含一些属性,我们可以用像调用c/c++语言里面的结构体成员类似的方法去调用它,如下所示:

       R.RP:可以用来获取连杆关节类型,如下所示我们可以知道我们建立的L(1)是转动关节 (若为P则为移动关节)

    L(1).RP
    
    ans =
    
        'R'
    

       R. theta:可以用来获取连杆关节角:,如下所示我们可以知道我们建立的L(1)的关节角为 1

    L(1).theta
    
    ans =
    
       1
    

       R. d:可以用来获取连杆偏距:,如下所示我们可以知道我们建立的L(1)的连杆偏距为 2

    L(1).d
    
    ans =
    
       2
    

       R. a:可以用来获取连杆长度:,如下所示我们可以知道我们建立的L(1)的连杆长度为 3

    L(1).a
    
    ans =
    
       3
    

       R.alpha:可以用来获取连杆扭转角:,如下所示我们可以知道我们建立的L(1)的连杆扭转角为 4

    L(1).alpha
    
    ans =
    
      4
    

       R.sigma:也可以用来查询我们建立的是转动关节还是移动关节,默认0是转动关节; 1是移动关节,如下所示我们可以知道我们建立的L(1)为转动关节

     L(1).sigma
    
    ans =
    
      0
    

       R.mdh:可以用来查询我们是按照标准DH法建立的还是按改进型DH法建立的模型,默认0为标准D.H法,1为改进D-H法,如下所示我们可以知道我们是按照改进型DH法建立的L(1)

     L(1).mdh
    
    ans =
    
      1
    

       2、Seriallink类函数

      Seriallink类函数可以把我们使用Link函数建立的连杆连成一个整体,生成一个串联机械臂,比如下面这个例子,我们已经使用Link函数建立好了L (1) ~ L(6)这六个关节模型,然后我们只需要使用Six_Link=SerialLink ([L(1),L(2),L(3),L(4),L(5),L(6)]);就可以将其连成一个整体生成一个六周的串联机械臂,并取名为Six_Link(名字可以任意取)

    L(1)=Link([0,0,0,0],'modified');
    L(2)=Link([1.25,pi/2,0,pi/2],'modified');
    L(3)=Link([10.5,0,0,pi/2],'modified');
    L(4)=Link([0,pi/2,13,-pi],'modified');
    L(5)=Link([0,pi/2,0,-pi],'modified');
    L(6)=Link([0,pi/2,10,-pi],'modified');
    Six_Link=SerialLink ([L(1),L(2),L(3),L(4),L(5),L(6)]);
    

      在命令行窗口输入 help Seriallink 会发现Seriallink类函数有很多可以设置的参数,在这里只针对一小部分进行介绍

      ①只读参数:关节自由度n 、机械臂配置字符串config、DH约定形式布尔值mdh 、DH参数 theta、d、a、 alpha

    Properties (read only)::
     
       n           number of joints
       config      joint configuration string, eg. 'RRRRRR'
       mdh         kinematic convention boolean (0=DH, 1=MDH)
       theta       kinematic: joint angles (1xN)
       d           kinematic: link offsets (1xN)
       a           kinematic: link lengths (1xN)
       alpha       kinematic: link twists (1xN)
    

      他们的使用方法很简单,比如我们已经按上面建立好了一个机械臂模型Six_Link,要查看当前关节的自由度,只需要使用Six_Link.n就可以了,如下所示:

    在这里插入图片描述

      要查看当前各个关节的类型,只需要使用Six_Link.config就可以了,如下所示,可以知道我们建立的六轴机械臂各个关节均为转动关节

    在这里插入图片描述

      以此类推…

      ②可读可写参数:连杆对象的矢量links 、重力方向gravity 、机器人基座的姿态base 、 机器人工具坐标系转换 tool 、关节极限qlim 、运动关节坐标偏移 offset、机器人的名称(用于图形显示)name 、 注释manuf和comment 、plot()方法的选项(单元格数组)plotopt 、使用MEX版本的RNE(只有当mex文件存在时才能设置为true。默认为true)fast

    Properties (read/write)::
     
       links      vector of Link objects (1xN)
       gravity    direction of gravity [gx gy gz]
       base       pose of robot's base (4x4 homog xform)
       tool       robot's tool transform, T6 to tool tip (4x4 homog xform)
       qlim       joint limits, [qmin qmax] (Nx2)
       offset     kinematic joint coordinate offsets (Nx1)
       name       name of robot, used for graphical display
       manuf      annotation, manufacturer's name
       comment    annotation, general comment
       plotopt    options for plot() method (cell array)
       fast       use MEX version of RNE.  Can only be set true if the mex
                  file exists.  Default is true.
    

      比如要查看当前各个关节连杆情况,只需要使用Six_Link.links就可以了,如下所示:

    在这里插入图片描述

      比如要查看当前机器人基座的姿态,只需要使用Six_Link.base就可以了,如下所示:

    在这里插入图片描述

      以此类推…

      ③Seriallink类函数中的一些方法或者函数,本部分不做详细介绍,有兴趣的可自行研究,比如显示机器人的图形表示的plot(在文章第三部分会进行介绍) 、 显示机器人的三维图形模型plot3d (只能用于标准DH建模)、 teach(在文章第三部分会进行介绍)、 关节空间轨迹jtraj 等

    SerialLink Serial-link robot class
     
      A concrete class that represents a serial-link arm-type robot.  The
      mechanism is described using Denavit-Hartenberg parameters, one set
      per joint.
     
      Methods::
     
       plot          display graphical representation of robot
       plot3d        display 3D graphical model of robot
       teach         drive the graphical robot
       getpos        get position of graphical robot
     -
       jtraj         a joint space trajectory
     -
       edit          display and edit kinematic and dynamic parameters
     -
       isspherical   test if robot has spherical wrist
       islimit       test if robot at joint limit
       isconfig      test robot joint configuration
     -
       fkine         forward kinematics
       A             link transforms
       trchain       forward kinematics as a chain of elementary transforms
     -
       ikine6s       inverse kinematics for 6-axis spherical wrist revolute robot
       ikine         inverse kinematics using iterative numerical method
       ikunc         inverse kinematics using optimisation
       ikcon         inverse kinematics using optimisation with joint limits
       ikine_sym     analytic inverse kinematics obtained symbolically
     -
       jacob0        Jacobian matrix in world frame
       jacobn        Jacobian matrix in tool frame
       jacob_dot     Jacobian derivative
       maniplty      manipulability
       vellipse      display velocity ellipsoid
       fellipse      display force ellipsoid
       qmincon       null space motion to centre joints between limits
     -
       accel         joint acceleration
       coriolis      Coriolis joint force
       dyn           show dynamic properties of links
       friction      friction force
       gravload      gravity joint force
       inertia       joint inertia matrix
       cinertia      Cartesian inertia matrix
       nofriction    set friction parameters to zero
       rne           inverse dynamics
       fdyn          forward dynamics
     -
       payload       add a payload in end-effector frame
       perturb       randomly perturb link dynamic parameters
       gravjac       gravity load and Jacobian
       paycap        payload capacity
       pay           payload effect
     -
       sym           a symbolic version of the object
       gencoords     symbolic generalized coordinates
       genforces     symbolic generalized forces
       issym         test if object is symbolic
    

       三、在了解了以上两个类函数后,我们就可以利用这两个类函数创建如上的机械臂模型了

       1、进行参数的设定,如图所示,我们需要设定的参数有a0、a1、d、θ1、θ2、θ3 在这些参数中a0、a1、d是机器臂的结构参数,在机械臂运动中是不变的,大家可以按照自己的需要自主设定,在这里我取a0=10, a1=20,d=30; 参数θ1、θ2、θ3 是这个机械臂模型的关节变量,随着机械臂运动中它们也发生变化,如图所示他们的初始值均为0

    在这里插入图片描述


       本部分的matlab程序如下:

    %参数的设定
    a0=10;
    a1=20;
    d=30;
    Theta1=0;
    Theta2=0;
    Theta3=0;
    

       2、根据我们已经写好的DH参数表,使用上文介绍的Link类函数,来建立各个各个关节模型,在上文中已经介绍过了,Link类函数的一种用法是 R = Link([theta,d,a, alpha]),其中参数theta代表DH建模的关节角也就是对应下表中的第四列(θi列)、参数d代表DH建模的连杆偏距也就是对应下表中的第三列、参数a代表DH建模的连杆长度也就是对应下表中的第一列、参数alpha代表DH建模的连杆转角也就是对应下表中的第二列,我们将这三个关节分别取名为L(1)、L(2)、L(3)

    在这里插入图片描述


       本部分的matlab程序如下:

    %使用Link类函数,基于DH法建模(改进型)
    L(1)=Link([0,a0,0,0],'modified');
    L(2)=Link([0,d,0,-pi/2],'modified');
    L(3)=Link([0,a1,0,pi/2],'modified');
    

       3、使用Seriallink类函数把我们上面使用Link函数建立的连杆连成一个整体,生成一个串联机械臂模型,把这个机械臂模型取名为Three_Link

    在这里插入图片描述


       本部分的matlab程序如下:

    %使用Seriallink类函数把我们上面使用Link函数建立的连杆连成一个整体,生成一个串联机械臂模型
    Three_Link=SerialLink ([L(1),L(2),L(3)]);
    


       4、建立完成后,我们可以使用.display显示出我们建立的这个机械臂模型的信息,如下所示:

    在这里插入图片描述


       本部分的matlab程序如下:

    %使用.display显示出我们建立的这个机械臂模型的信息
    Three_Link.display
    

       5、我们使用.teach查看我们建立机械臂三维模型,在figure的左侧的上方显示的XYZ是机械臂末端相对于基坐标系的位置,RPY显示的是末端坐标系相对于定点坐标系的姿态(RPY角),在figure的左侧的下方显示关节变量的值,我们可以对关节变量的值进行修改,并查看随着关节变量值的改变,机械臂的位姿的变化,如下所示:

    在这里插入图片描述


    在这里插入图片描述


       本部分的matlab程序如下:

    %使用.teach查看我们建立机械臂三维模型,可以对关节变量的值进行修改
    Three_Link.teach
    

       6、除了使用.teach查看我们建立机械臂三维模型,我们也可以使用.plot来查看在指定某组关节变量的机械臂三维模型,在使用.plot时,需要指定各关节变量的值,如下所示为各关节变量均为0时的位姿:

    在这里插入图片描述


       本部分的matlab程序如下:

    %使用.plot绘制出某组关节变量的机械臂三维模型
    Three_Link.plot([0,0,0])
    

       7、本文介绍的例子的完整代码:

    
    %参数的设定
    a0=10;
    a1=20;
    d=30;
    Theta1=0;
    Theta2=0;
    Theta3=0;
    
    %使用Link类函数,基于DH法建模(改进型)
    L(1)=Link([0,a0,0,0],'modified');
    L(2)=Link([0,d,0,-pi/2],'modified');
    L(3)=Link([0,a1,0,pi/2],'modified');
    
    %使用Seriallink类函数把我们上面使用Link函数建立的连杆连成一个整体,生成一个串联机械臂模型
    Three_Link=SerialLink ([L(1),L(2),L(3)]);
    
    
    %使用.plot绘制出某组关节变量的机械臂三维模型
    % Three_Link.plot([0,0,0])
    
    %使用.display显示出我们建立的这个机械臂模型的信息
    Three_Link.display
    
    %使用.teach查看我们建立机械臂三维模型,可以对关节变量的值进行修改
    Three_Link.teach
    
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    2018-05-16 15:02:43
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