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人人好公，则天下太平；人人营私，则天下大乱。——刘鹗

6)机器人控制实验

人人好公，则天下太平；人人营私，则天下大乱。——刘鹗

实验（5）机器人控制实验

一、实验目的：

1）理解机器人控制的相关概念；

2）对构建的机器人进行动力学控制分析；

3）能够使用simulink构建机器人控制仿真模型。

二、机器人动力学方程

状态空间方程

当用牛顿-欧拉方程对操作臂进行分析时，动力学方程可以写成

MqC(q,q)Gq

其中()为质量矩阵，是离心力和哥氏力矢量，()为重力矢量。

前向动力学

三、机器人关节控制

人人好公，则天下太平；人人营私，则天下大乱。——刘鹗

人人好公，则天下太平；人人营私，则天下大乱。——刘鹗

人人好公，则天下太平；人人营私，则天下大乱。——刘鹗

eq*q

图3前馈动力学的控制结构

五、机器人基于计算力矩控制

图4计算动力学的控制结构

六、实验内容

人人好公，则天下太平；人人营私，则天下大乱。——刘鹗

（1）用simulink建立如下图所示的机器人仿真模型，机器人模型为puma560，

可以直接使用机器人库提供的puma机器人模型，并进行观测分析，并且描述仿

真模型的过程和功能。

控制对象：机器人

图5前馈动力学控制simulink仿真

其中，Kp=100，可以自己调整。Kv=1，也可以自

己调整。

红色的模块在matlab命令行中输入roblocks，

调用即可。

运行仿真模型前，先要调用puma560机器人模

型。在matlab命令行中输入

mdl_puma560.

人人好公，则天下太平；人人营私，则天下大乱。——刘鹗

同时要把仿真参数设置为：

人人好公，则天下太平；人人营私，则天下大乱。——刘鹗

（2）选做：用simulink建立如下图所示的机器人仿真模型，机器人模型为

mdl_twolinks，可以直接使用机器人库提供的twolink机器人模型，并进行观

测分析，并且描述仿真模型的过程和功能。

其中，

人人好公，则天下太平；人人营私，则天下大乱。——刘鹗