Robotics工具箱用户手册.pdf

发布时间：2022-06-08 发布人：admin 分类：说明书资料大小：4.00M 资料格式：pdf 举报版权申诉

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Preface

Functions by category

Introduction

Changes in RTB 10

Incompatible changes

New features

Enhancements

Changes in RTB 10.3

Changes in RTB 10.2

How to obtain the Toolbox

From .mltbx file

From .zip file

MATLAB OnlineTM

Simulink®

Notes on implementation and versions

Documentation

Compatible MATLAB versions

Use in teaching

Use in research

Support

Related software

Robotics System ToolboxTM

Octave

Machine Vision toolbox

Contributing to the Toolboxes

Acknowledgements

Functions and classes

about

angdiff

angvec2r

angvec2tr

Arbotix

Bicycle

bresenham

Bug2

chi2inv_rtb

circle

colnorm

ctraj

delta2tr

DHFactor

diff2

distancexform

Dstar

DXform

e2h

edgelist

EKF

ETS2

ETS3

eul2jac

eul2r

eul2tr

gauss2d

h2e

homline

homtrans

ishomog

ishomog2

isrot

isrot2

isunit

isvec

jsingu

jtraj

LandmarkMap

Lattice

Link

lspb

makemap

mdl_ball

mdl_baxter

mdl_cobra600

mdl_coil

mdl_fanuc10L

mdl_hyper2d

mdl_hyper3d

mdl_irb140

mdl_irb140_mdh

mdl_jaco

mdl_KR5

mdl_LWR

mdl_M16

mdl_mico

mdl_motomanHP6

mdl_nao

mdl_offset6

mdl_onelink

mdl_p8

mdl_panda

mdl_phantomx

mdl_planar1

mdl_planar2

mdl_planar2_sym

mdl_planar3

mdl_puma560

mdl_puma560akb

mdl_quadrotor

mdl_S4ABB2p8

mdl_sawyer

mdl_simple6

mdl_stanford

mdl_stanford_mdh

mdl_twolink

mdl_twolink_mdh

mdl_twolink_sym

mdl_ur10

mdl_ur3

mdl_ur5

models

mplot

mstraj

mtraj

Navigation

numcols

numrows

oa2r

oa2tr

ParticleFilter

peak

peak2

PGraph

pickregion

plot2

plot_arrow

plot_box

plot_circle

plot_ellipse

plot_homline

plot_point

plot_poly

plot_sphere

plot_vehicle

plotbotopt

plotp

plotvol

Plucker

polydiff

Polygon

PoseGraph

Prismatic

PrismaticMDH

PRM

qplot

Quaternion

r2t

randinit

RandomPath

RangeBearingSensor

Revolute

RevoluteMDH

rot2

rotx

roty

rotz

rpy2jac

rpy2r

rpy2tr

RRT

rt2tr

rtbdemo

RTBPlot

RTBPose

runscript

SE2

SE3

Sensor

SerialLink

skew

skewa

SO2

SO3

startup_rtb

stlRead

t2r

tb_optparse

tpoly

tr2angvec

tr2delta

tr2eul

tr2jac

tr2rpy

tr2rt

tranimate

tranimate2

transl

transl2

trchain

trchain2

trexp

trexp2

trinterp

trinterp2

trlog

trnorm

trot2

trotx

troty

trotz

trplot

trplot2

trprint

trprint2

trscale

Twist

Unicycle

unit

UnitQuaternion

Vehicle

vex

vexa

VREP

VREP_arm

VREP_camera

VREP_mirror

VREP_obj

wtrans

xaxis

xyzlabel

yaxis

Robotics Toolbox for MATLAB R Release 10 Peter Corke

2 Release Release date 10.3 August 2018 Licence Toolbox home page Discussion group LGPL http://www.petercorke.com/robot http://groups.google.com.au/group/robotics-tool-box Copyright c2018Peter Corke peter.i.corke@gmail.com http://www.petercorke.com

Preface This, the tenth major release of the Toolbox, represent- ing over twenty ﬁve years of continuous development and a substantial level of maturity. This version cor- responds to the second edition of the book “Robotics, Vision & Control” published in June 2017 – RVC2. This MATLAB R Toolbox has a rich collection of func- tions that are useful for the study and simulation of robots: arm-type robot manipulators and mobile robots. For robot manipulators, functions include kinematics, trajectory generation, dynamics and control. For mobile robots, functions include path planning, kinodynamic planning, localization, map building and simultaneous localization and mapping (SLAM). The Toolbox makes strong use of classes to represent robots and such things as sen- It includes Simulink R models to describe the evolution of arm or sors and maps. mobile robot state over time for a number of classical control strategies. The Tool- box also provides functions for manipulating and converting between datatypes such as vectors, rotation matrices, unit-quaternions, quaternions, homogeneous transforma- tions and twists which are necessary to represent position and orientation in 2- and 3-dimensions. The code is written in a straightforward manner which allows for easy understanding, perhaps at the expense of computational efﬁciency. If you feel strongly about computa- tional efﬁciency then you can always rewrite the function to be more efﬁcient, compile the M-ﬁle using the MATLAB compiler, or create a MEX version. The bulk of this manual is auto-generated from the comments in the MATLAB code itself. For elaboration on the underlying principles, extensive illustrations and worked examples please consult “Robotics, Vision & Control, second edition” which provides a detailed discussion (720 pages, nearly 500 ﬁgures and over 1000 code examples) of how to use the Toolbox functions to solve many types of problems in robotics. Robotics Toolbox 10.3 for MATLAB R 3 Copyright cPeter Corke 2018

Functions by category transforma- Homogeneous tions 3D angvec2r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 angvec2tr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 eul2r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 eul2tr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 ishomog . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 isrot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 isunit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 oa2r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 oa2tr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 rotx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233 roty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234 rotz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234 rpy2r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 rpy2tr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236 tr2angvec . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356 tr2eul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357 tr2rpy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359 transl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362 trchain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 364 trexp. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .365 trinterp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367 trlog . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368 trnorm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369 trotx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370 troty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371 trotz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371 trprint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374 trscale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376 transforma- Homogeneous tions 2D ishomog2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 isrot2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 rot2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233 transl2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363 trchain2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 364 trexp2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366 trinterp2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368 trot2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370 trprint2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375 transforma- Homogeneous tion utilities r2t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219 rt2tr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241 t2r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353 tr2rt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 360 and Homogeneous points lines e2h . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 h2e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 homline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 homtrans . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 Differential motion delta2tr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 eul2jac . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 rpy2jac . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 skewa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .329 skew. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .328 tr2delta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357 tr2jac . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358 vexa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415 vex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 414 wtrans . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 447 Robotics Toolbox 10.3 for MATLAB R 5 Copyright cPeter Corke 2018

Trajectory generation ctraj . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 jtraj . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 lspb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 mstraj . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136 mtraj . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 tpoly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355 trinterp2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368 trinterp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367 Pose representation classes Quaternion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208 RTBPose. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .243 SE2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255 SE3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262 SO2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330 SO3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337 Twist . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376 UnitQuaternion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 387 Serial-link manipulator DHFactor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Link . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 PrismaticMDH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202 Prismatic. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .200 RevoluteMDH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230 Revolute . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228 SerialLink.friction . . . . . . . . . . . . . . . . . 293 SerialLink.nofriction . . . . . . . . . . . . . . . 315 SerialLink.perturb . . . . . . . . . . . . . . . . . 317 SerialLink.plot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318 SerialLink.teach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326 SerialLink. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .283 Models mdl_KR5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 mdl_LWR. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .115 mdl_S4ABB2p8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 mdl_ball . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 mdl_baxter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 mdl_cobra600 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 mdl_coil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 mdl_hyper2d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 mdl_hyper3d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 mdl_irb140_mdh . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 mdl_irb140. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .112 mdl_jaco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 mdl_mico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 mdl_nao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 mdl_p8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 mdl_panda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 mdl_phantomx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 mdl_planar1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 mdl_planar2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 mdl_planar3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 mdl_puma560akb . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 mdl_puma560 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 mdl_quadrotor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 mdl_sawyer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 mdl_stanford_mdh . . . . . . . . . . . . . . . . . 130 mdl_stanford . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 mdl_twolink_mdh . . . . . . . . . . . . . . . . . 131 mdl_twolink_sym . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 mdl_twolink. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .130 mdl_ur10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 mdl_ur3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 mdl_ur5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134 models. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .135 Kinematics DHFactor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 ETS2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 ETS3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 SerialLink.fkine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293 SerialLink.ikine6s . . . . . . . . . . . . . . . . . 301 SerialLink.ikine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298 SerialLink.jacob0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308 SerialLink.jacobe . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311 SerialLink.maniplty . . . . . . . . . . . . . . . . 313 jsingu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 trchain2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 364 trchain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 364 Dynamics SerialLink.accel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286 SerialLink.cinertia . . . . . . . . . . . . . . . . . 287 SerialLink.coriolis . . . . . . . . . . . . . . . . . 289 SerialLink.fdyn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291 SerialLink.gravload . . . . . . . . . . . . . . . . 296 SerialLink.inertia . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306 SerialLink.itorque. . . . . . . . . . . . . . . . . .308 SerialLink.rne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324 Robotics Toolbox 10.3 for MATLAB R 6 Copyright cPeter Corke 2018

wtrans . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 447 Mobile robot Bicycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 LandmarkMap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 Navigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 RandomPath . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220 RangeBearingSensor . . . . . . . . . . . . . . . 223 Sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281 Unicycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382 Vehicle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 405 plot_vehicle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182 Localization EKF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 ParticleFilter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 PoseGraph . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199 Path planning Bug2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 DXform. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52 Dstar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 Lattice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 PRM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205 RRT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237 makemap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 Graphics circle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 mplot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 plot2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174 plot_arrow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 plot_box . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 plot_circle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176 plot_ellipse. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .177 plot_homline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178 plot_point . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179 plot_poly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180 plot_sphere. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .181 plotp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184 plotvol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184 qplot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208 tranimate2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361 tranimate. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .360 trplot2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373 trplot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 372 xaxis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 447 xyzlabel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 448 yaxis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 448 Utility PGraph . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156 Plucker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184 Polygon. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .194 RTBPlot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242 about . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 angdiff . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 bresenham . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 chi2inv_rtb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 colnorm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 diff2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 distancexform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 edgelist . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 gauss2d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 isunit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 isvec . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 numcols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 numrows . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 peak2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 peak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154 pickregion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174 polydiff . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193 randinit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219 runscript . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254 stlRead . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352 tb_optparse. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .353 unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386 Demonstrations rtbdemo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .241 Examples plotbotopt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183 Robotics Toolbox 10.3 for MATLAB R 7 Copyright cPeter Corke 2018

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