课 程 设 设
基于Matlab的
1 课程设计要求
一，按照附件模板填写，要求有封面和目录，除签名处不能有手写。
二，主要内容包括下面几个部分，
1，设计一款六自由度机器人，要求 2，3，4，5 关节中有一个是滑动关节，其余关节应为转动关节。试构想该机器人的功能，并根据功能设定机器人的介绍参数（杆件长度及关节极限） 2， 建立机器人的正运动学模型，进行 Matlab 运动仿真。（分析机器人的工作空
间，制作机器人各个运动的动画。）
注意事项：
1）要求画出机器人的关节坐标系，列出 DH 参数表，以及各个关节间的齐次变换矩阵。
2）Matlab 仿真应画出工作空间的立体图和剖面图。采用机器人产品的同学应与实际说明书的工作空间做对比。自行设计的同学要做简单的分析讨论。 3）直接采用例程里面的三自由度机器人该部分得 0 分。
3，实现逆运动学轨迹规划
注意事项：
1）这里特指机器人末端的轨迹规划，不是关节空间的轨迹规划。
2）要实现控制机器人末端在空间中完成某种轨迹。（如直线，圆弧，心型，写字等）
3）可以采用求解逆运动的方程或者是利用微分运动。
砂浆机
4）写出详细的推导过程（公式）。
5）要求有仿真截图及动画。风电功率预测
6）只能使用 matlab 及本课程提供的例程，不能使用工具箱。
7）仅仅使用 3 自由度例程的同学本部分分数会很低4，自由发挥项 （完成这一部分的同学才能够得到 90 分以上）
1）机器人完整逆解的求解方式（数值解）；2）寻奇异点，分析奇异位型5，Matlab 程序作为附录应添加在课程设计报告书的最后面。要求在第一页附上程序流程图，注明函数调用过程，此外，程序要排好版。
2 六自由度机器人设计
2.1机器人构型及其坐标
3 4 5 防盗井盖6
1,2
图（1）
机器人的构型及坐标如上图（1）所示。其中 L1、L3、L4、L5、L6 为机器人
的五个旋转关节。L2 为伸缩关键。关节 L1、L2制造化妆品 到关节 L3 的臂距为 200，关节
L3 到关节 L4 的臂距为 200，关节 L4 到关节 L5 的臂距为 200，关节 L5 到关节 L6
的臂距为 100。
所有旋转关键的旋转角度均为-180°到+180°，伸缩关节最长范围为-100
阿尔玛蓝到 500。
2.2DH 参数表
表（1）
3 正运动学
3.1齐次变换矩阵
由关节 n 到关节 n+1 的坐标变换步骤为公式为：
An 中子测井=nTn+1 = Rot(a轴，θn ) ⨯ Trans(0,0, dn ) ⨯Trans(an ,0,0) ⨯ Rot(n轴,αn )
即：
3.2机器人的任务及工作空间
3.2.1 工作任务
工作场景如图（2）所示。该机器人需要在立方体的 5 个面上（上下左右和前）分别画上“GDUT❤”，这里的立方体没有实体。
