[发明专利]基于MATLAB实现机器人实体建模与叶片激光检测仿真的方法

摘要

本发明涉及一种基于MATLAB实现机器人实体建模与叶片激光检测仿真的方法，本发明实现了三维软件实体建模功能与MATLAB数据处理功能在一定程度上的结合；通过截取被测叶片指定高度的轮廓曲线便可方便、快捷地读取叶片特征点的坐标及姿态，并编写特定算法的程序代码实现叶形曲线的拟合、法向偏移、坐标旋转平移变换等一系列的复杂的数值运算处理，并以坐标图形的形式显示结果；不需要特定的编程语言及作业文件格式；可快速的求解机器人正、逆运动学方程，对求解出的各关节角进行多种插补运算以规划出合理的机器人检测路径；直接将数值处理后的点在MATLAB环境下进行检测仿真，保证了仿真数据及结果的精确性。

主权项

一种基于MATLAB实现机器人实体建模与叶片激光检测仿真的方法，其特征在于包括以下步骤：1)在三维建模环境下，构建机器人各关节及激光位移传感器的实体模型；2)将构建好的模型以STL文件格式输出以获取各实体表面ASCII格式的数据模型；3)对叶片实体进行剖切、曲线分割以及插值处理以获取叶片检测特征点的三维坐标；4)在MATLAB环境下，提取STL文件的数据信息，实现三维实体模型由三维软件向MATLAB的转换；5)根据机器人的D‑H坐标系及正运动学，完成机器人的装配及叶片检测仿真平台的搭建；6)加载叶片特征点的三维坐标，进行曲线拟合、法向偏移以及坐标转换的数据处理以实现特征点的三维坐标向激光位移传感器坐标系的转换；7)将转换后的点的位姿利用机器人逆运动学求解出机器人各关节的值，对相邻两点的各关节值以圆弧插补的方式进行插值；8)实现机器人沿着叶片特征点的法线方向以一定的偏距进行检测仿真。