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绘制3-SPR并联平台的中心点工作空间和姿态偏转工作空间,绘制时间和图像精度取决于计算步长的选择,可以自定义绘制平台的尺寸和约束限制

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代码片段和文件信息

clear;clc;
lb=[-300200200000];
ub=[0300300700700700];
rng default
x0=100*randn(61);

MIN_leglength=300;%支链最短值
MAX_leglength=600;%支链最长值
interval=10;%数据细分度.数据点间隔越小,图像越真实,但计算时间越长,,,可以改变
currentnum=0;%当前循环个数,用于百分比表示计算进度
osnumber=1;%动平面中心的坐标指针
erropost=0;%不符合机构转角限制的位姿个数

L_1=500;%上平台等边三角形边长,,可以改变
L_2=500;%下平台等边三角形边长,,可以改变
Rx=[-L_1/2;L_1/2;0];%旋转副平台旋转副X坐标,,可以改变
Ry=[-sqrt(3).*L_1/6;-sqrt(3).*L_1/6;sqrt(3).*L_1/3];%旋转副平台旋转副Y坐标,,可以改变
Rz=[0;0;0];%旋转副平台旋转副Z坐标,,可以改变
R1_steady=[Rx(11);Ry(11);Rz(11)];%旋转副平台旋转副1坐标,,可以改变
R2_steady=[Rx(21);Ry(21);Rz(21)];%旋转副平台旋转副2坐标,,可以改变
R3_steady=[Rx(31);Ry(31);Rz(31)];%旋转副平台旋转副3坐标,,可以改变
OR_steady=[0;0;0];%旋转副平台中心点坐标
vectorOR_R1=[R1_steady(11)-OR_steady(11);R1_steady(21)-OR_steady(21);R1_steady(31)-OR_steady(31)]/(sqrt(3).*L_1/3);
vectorOR_R2=[R2_steady(11)-OR_steady(11);R2_steady(21)-OR_steady(21);R2_steady(31)-OR_steady(31)]/(sqrt(3).*L_1/3);
vectorOR_R3=[R3_steady(11)-OR_steady(11);R3_steady(21)-OR_steady(21);R3_steady(31)-OR_steady(31)]/(sqrt(3).*L_1/3);
vectorO_OR=[0;0;1];

G1min=MIN_leglength;
G2min=MIN_leglength;
G3min=MIN_leglength;
leenum=(MAX_leglength-MIN_leglength)/interval+1;%单支链长数据个数
totalprocess=leenum+leenum*(leenum-1)+nchoosek(leenum3);

Rz120_matrix=RZ(2*pi/3);
Rz240_matrix=RZ(-2*pi/3);

for G1=G1min:interval:MAX_leglength 
     for G2=G2min:interval:MAX_leglength           
            for G3=G3min:interval:MAX_leglength

p=setcoeffirent(L_1L_2G1G2G3);
[xres]=lsqnonlin(px0lbub);
for i=1:1:3    
    Z(i)=x(i+3);   
end
X(1)=x(1);
X(2)=x(2);
X(3)=0;
Y(1)=sqrt(3)*X(1)/3;
Y(2)=-sqrt(3)*X(2)/3;
Y(3)=x(3);

OX=(X(1)+X(2)+X(3))/3;
OY=(Y(1)+Y(2)+Y(3))/3;
OZ=(Z(1)+Z(2)+Z(3))/3;

vectorOS_S1=[X(1)-OX;Y(1)-OY;Z(1)-OZ]/sqrt((X(1)-OX)^2+(Y(1)-OY)^2+(Z(1)-OZ)^2);
vectorOS_S2=[X(2)-OX;Y(2)-OY;Z(2)-OZ]/sqrt((X(2)-OX)^2+(Y(2)-OY)^2+(Z(2)-OZ)^2);
vectorOS_S3=[X(3)-OX;Y(3)-OY;Z(3)-OZ]/sqrt((X(3)-OX)^2+(Y(3)-OY)^2+(Z(3)-OZ)^2);
vectorOS_S=cross(vectorOS_S1vectorOS_S2);%动平台法向量

vectorR1_S1=[X(1)-Rx(11);Y(1)-Ry(11);Z(1)-Rz(11)]/sqrt((X(1)-Rx(11))^2+(Y(1)-Ry(11))^2+(Z(1)-Rz(11))^2);
vectorR2_S2=[X(2)-Rx(21);Y(2)-Ry(21);Z(2)-Rz(21)]/sqrt((X(2)-Rx(21))^2+(Y(2)-Ry(21))^2+(Z(2)-Rz(21))^2);
vectorR3_S3=[X(3)-Rx(31);Y(3)-Ry(31);Z(3)-Rz(31)]/sqrt((X(3)-Rx(31))^2+(Y(3)-Ry(31))^2+(Z(3)-Rz(31))^2);

currentnum=currentnum+1;
disp([‘当前计算完成    ‘num2str(currentnum*100/totalprocess)‘%‘])
xgroup=[X(1);X(2);X(3)];
ygroup=[Y(1);Y(2);Y(3)];
zgroup=[Z(1);Z(2);Z(3)];
theta1=asin(Z(1)/G1)*180/pi;%旋转副夹角
theta2=asin(Z(2)/G2)*180/pi;
theta3=asin(Z(3)/G3)*180/pi;
phy1=subspace(vectorOS_SvectorR1_S1)*180/pi;%球副夹角
phy2=subspace(vectorOS_SvectorR2_S2)*180/pi;
phy3=subspace(vectorOS_SvectorR3_S3)*180/pi;
alphaOS_OR=subspace(vectorOS_S[0;0;1])*180/pi;%动平台相对于定平台的偏角

if phy1>40
    erropost=erropost+1; 
    EROG(erropost1)=G1;
    EROG(erropost2)=G2;
    EROG(erropost3)=G3;
    EROG(erropost4)=phy1;
      

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