机器人技术之机械臂的制作
幼儿园DIY机械臂制作实例解析
幼儿园DIY机械臂制作实例解析标题：幼儿园DIY机械臂制作实例解析简介：机械臂是现代自动化领域中的重要工具，它被广泛应用于工业生产、医疗护理、科学研究等领域。
然而，机械臂的制作过程通常需要复杂的工程技术和专业知识。
本文将介绍一种适合幼儿园的DIY（自己动手做）机械臂制作实例，旨在帮助幼儿通过简单的材料和步骤，了解机械臂的基本原理和制作过程。
第一部分：机械臂的基本原理和功能介绍- 机械臂的定义和组成部分- 机械臂的功能和应用领域第二部分：幼儿园DIY机械臂的制作步骤1. 材料准备- 列出所需的材料清单- 介绍每种材料的作用和用途2. 组装机械臂的主体结构- 详细说明如何将主体结构组装起来- 强调注意事项和安全要求3. 添加关节和驱动装置- 讲解关节和驱动装置的作用和原理- 示范如何将它们安装在主体结构上4. 连接电路和控制装置- 介绍电路和控制装置的功能和工作原理- 指导幼儿进行电路连接和控制装置的设置5. 完成机械臂的调试与测试- 讲解机械臂调试的基本步骤- 演示如何测试机械臂的各项功能第三部分：对幼儿园DIY机械臂制作实例的总结和回顾- 进行对整个制作过程的总结，强调关键步骤和难点- 提出对幼儿的启发性问题，促进对机械臂原理和应用的深入思考观点和理解：在本文中我将重点强调机械臂的基本原理和制作过程，旨在帮助幼儿通过实践活动提高他们对机械臂的兴趣和理解。
在幼儿园DIY机械臂制作实例的过程中，孩子们将学习到机械结构、物理力学、电路连接等基础知识，并通过亲手制作机械臂，进一步培养他们的动手能力、逻辑思维和解决问题的能力。
通过这个实例，我相信幼儿能够获得对机械臂更全面、深刻和灵活的理解，从而为他们未来的学习和发展奠定坚实的基础。
总结：本文深入探讨了幼儿园DIY机械臂制作实例，通过详细的步骤和说明，帮助幼儿了解机械臂的基本原理和制作过程。
通过参与这个实践项目，幼儿将能够提高他们的动手能力、逻辑思维和问题解决能力，并对机械臂的功能和应用有更全面、深刻和灵活的理解。
幼儿园DIY机械臂制作案例分享 幼儿园机械臂
幼儿园DIY机械臂制作案例共享在幼儿园教育中，机械臂制作是一项富有创意和趣味性的活动，不仅可以帮助幼儿培养动手能力和创造力，还可以引导他们对科技的兴趣。
下面，我将共享一则幼儿园DIY机械臂制作的案例，希望对大家有所启发。
1. 材料准备：- CARDBOARD纸板- 剪刀- 胶水- 小型电动机- 电池- 电线- 夹子- 摇杆- 螺丝2. 制作步骤：步骤1：将CARDBOARD纸板剪成四个大小相同的长方形，作为机械臂的四个“臂”。
步骤2：将这四块CARDBOARD纸板用胶水粘在一起，构成一个四段折叠的“臂”结构。
步骤3：接下来，利用螺丝将小型电动机安装在“臂”结构的底部，用电线连接电动机和电池。
步骤4：再将摇杆固定在“臂”结构的顶部，用夹子固定在所需位置。
步骤5：确定摇杆可以自由旋转，并确保电动机可以通过摇杆的运动控制机械臂的动作。
3. 操作方法：- 当电池通电后，通过摇动摇杆，控制电动机的正反转，从而实现机械臂的上下摆动和抓取动作。
通过这个简单的制作过程，幼儿不仅可以亲手动手制作一个机械臂，还可以对其原理和操作方法有所了解，这对他们的想象力和动手能力都是一种锻炼。
幼儿园DIY机械臂制作活动不仅可以增加幼儿对科学技术的兴趣，同时也可以培养他们团队合作和解决问题的能力。
希望更多的幼儿园能够引入这样的创意活动，让孩子们在玩中学，在学中玩，为他们的科学之路奠定良好的基础。
4. 效果展示：经过以上步骤的制作，孩子们终于完成了他们自己动手做的机械臂。
在制作完成后，孩子们通过摇动摇杆，激动地看着机械臂上下摆动，甚至能够通过摇杆的转动控制机械臂的抓取动作。
孩子们对自己亲手制作的成果非常激动和满足，他们互相展示着自己的作品，交流着制作的经验和技巧，展现出了积极的学习态度和团队合作精神。
5. 教育意义：这项机械臂制作的活动不仅仅是为了让孩子们亲手制作一件作品，更重要的是在这个过程中，他们能够学到许多知识和技能，培养出诸如动手能力、逻辑思维、创造力和团队合作等重要素质。
幼儿园机械臂DIY：创意科技手工制作指南
幼儿园机械臂DIY：创意科技手工制作指南一、概述幼儿园是孩子们认识世界、探索科学的重要阶段。
在这个阶段，通过一些简单的手工制作，可以帮助孩子们培养动手能力和创造力。
本文将以机械臂DIY为主题，介绍一种创意科技手工制作，旨在引导孩子们对科技的热情，同时培养他们的动手能力和逻辑思维。
二、机械臂的原理和功能机械臂是一种用于模拟人手臂动作的机械装置，其结构包括基座、臂体、关节和夹具等部件。
它可以完成抓取、转动、抬升等动作，是工业自动化中常见的设备。
通过DIY制作机械臂，不仅可以让孩子们了解机械原理，还可以锻炼他们的动手能力和创造力。
三、材料和工具准备1. 主要材料：纸板、塑料杯、吸管、小型电机、螺丝、螺母等。
2. 主要工具：剪刀、胶水、电动螺丝刀、钳子等。
四、制作步骤1. 制作机械臂的基座：使用纸板和胶水制作一个稳固的基座，并在上面固定一个塑料杯，作为机械臂的旋转轴。
2. 制作机械臂的臂体：使用纸板和塑料杯制作一个臂体结构，确保其轻巧灵活，并且可以通过吸管连接到基座上。
3. 安装电机和机械臂控制装置：将小型电机固定在基座上，并通过螺丝和螺母连接到臂体上。
接入电路板和控制开关，使机械臂能够实现抓取和抬升等动作。
五、实践与调试完成机械臂的组装后，可以连接电源，测试机械臂的各项功能。
通过调整电路板和控制开关，让机械臂能够灵活地完成抓取、转动和抬升等动作。
可以在机械臂上安装各种夹具，进一步增加其功能和趣味性。
六、个人观点与总结通过幼儿园机械臂DIY，不仅可以让孩子们在动手制作的过程中体验到科技的乐趣，还可以激发他们对科学的兴趣。
在这个过程中，孩子们不仅可以培养动手能力和创造力，还可以提前感受到科技带来的乐趣和便利。
我认为机械臂DIY是一项具有很高教育价值的手工制作活动。
结束语幼儿园机械臂DIY是一项寓教于乐的科技手工制作活动，既能培养孩子们的动手能力和创造力，又能激发他们对科学的兴趣。
希望通过本文的介绍，家长和老师们可以给予孩子们更多的支持和鼓励，让他们在快乐学习中茁壮成长。
机械臂的工艺
机械臂的工艺
机械臂的工艺包括以下几个方面：
1. 结构设计：机械臂的结构设计是机械臂工艺的重要环节。
包括机械臂的关节、链节、杆件等组成部分的设计。
结构设计要考虑到机械臂的工作载荷、工作空间、精度要求等因素。
2. 动力系统：机械臂需要配备适当的动力系统，以提供动力驱动机械臂的运动。
动力系统可以是电动机驱动的，也可以是液压驱动的，还可以是气动驱动的，具体选择取决于应用需求和性能要求。
3. 传感装置：机械臂需要安装传感装置来感知和获取环境信息。
传感装置可以包括视觉传感器、力传感器、位置传感器等，用于识别和感知物体的位置、形状、大小、重量等。
4. 控制系统：机械臂的控制系统起到控制和调节机械臂运动的作用。
控制系统可以是基于传感器反馈的闭环控制系统，也可以是基于预设运动轨迹的开环控制系统。
控制系统可以采用硬件控制或者软件控制，常见的控制方法包括PID控制、神经网络控制、模糊控制等。
5. 程序编制：机械臂的工艺还包括相关的程序编制。
程序编制用于指导机械臂的运动路径和动作。
程序编制可以通过编程语言编写，也可以通过图形化编程软
件进行操作。
上述工艺是机械臂制造、安装和调试的基本要素，不同类型和应用的机械臂可能还会涉及其他专业知识和技术。
机械臂的制造原理及应用
机械臂的制造原理及应用1. 机械臂的基本原理机械臂是一种能模拟人类手臂运动的机器装置。
它由关节、连杆等结构组成，采用电机、减速器、编码器等部件驱动，实现各种复杂的动作。
机械臂的制造原理主要包括以下几个方面：1.1 关节结构机械臂的关节结构是实现机械臂运动的关键。
常见的关节结构有旋转关节、直线关节、万向关节等。
旋转关节可以实现绕一个轴旋转的运动，直线关节可以实现沿一条直线的运动，万向关节则可以实现多个自由度的运动。
不同类型的关节结构组合在一起，可以实现机械臂在三维空间内的灵活运动。
1.2 运动控制机械臂的运动控制是通过电机等驱动装置来实现的。
电机提供动力，驱动关节运动。
通常情况下，机械臂需要接收外部指令，通过控制算法将指令转化为电机运动的控制信号，从而控制机械臂的运动。
运动控制需要考虑关节的位置、速度和加速度等因素，保证机械臂运动的精确性和稳定性。
1.3 功率传递与传感器机械臂的运动需要通过传动装置传递电机的动力。
常见的传动装置有齿轮传动、链条传动等。
功率传递装置需要具备一定的刚性和传动效率，以保证机械臂的运动性能。
此外，机械臂还需要配备传感器，用于感知环境信息和机械臂本身状态。
常见的传感器有力传感器、位置传感器、视觉传感器等。
2. 机械臂的应用领域机械臂由于其灵活性和精确性，已经广泛应用于很多领域。
以下是机械臂的几个主要应用领域：2.1 工业制造机械臂在工业制造中的应用主要包括装配、喷涂、焊接、搬运等。
机械臂可以代替人工完成重复性、危险性强或需要高精度的任务，提高生产效率和产品质量。
在汽车制造、电子制造等行业，机械臂已经成为生产线上不可或缺的一部分。
2.2 医疗领域机械臂在医疗领域的应用主要包括手术辅助和康复治疗。
机械臂可以通过精确的运动控制和可视化系统，协助医生完成手术操作，提高手术的安全性和准确性。
此外，机械臂还可以用于康复治疗，帮助患者进行康复训练。
2.3 农业领域机械臂在农业领域的应用主要包括种植、采摘和农田管理等。
机器人手臂的设计和制造
机器人手臂的设计和制造近年来，机器人技术的快速发展使得机器人在日常生活和工业生产中扮演着越来越重要的角色。
其中机器人手臂作为机器人的重要组成部分，在制造业、医疗、农业等领域都有着广泛的应用。
本文将探讨机器人手臂的设计和制造。
一、机器人手臂的功能与要求在设计机器人手臂时，需要考虑到其应用场合和工作需求。
机器人手臂的主要功能包括搬运、加工、装配等。
不同的功能需要不同的结构和控制方式，因此需要对机器人手臂的分析与设计。
对于机器人手臂的要求也非常严格。
首先，机器人手臂需要具备高度的精度和稳定性，以保障其工作的可靠性和安全性。
其次，机器人手臂需要具备良好的灵活性和适应性，能够完成不同的任务。
此外，机器人手臂还需要具有自主识别和适应环境的能力，以适应日新月异的生产环境。
二、机器人手臂的结构设计机器人手臂的结构设计是机器人手臂设计的基础。
机器人手臂主要由机构、传动系统、控制系统等组成。
机构部分包括基座、臂、肘、手腕和末端执行器等。
基座作为机器人手臂的支撑部分，需要具有良好的稳定性；臂和肘部分需要具备良好的抗拉强度和抗压强度，以承受机器人手臂的载荷；手腕部分需要具有良好的灵活性和适应性，以完成不同工作任务；末端执行器需要根据实际需求选择不同类型，比如夹爪、吸盘等。
传动系统则是机器人手臂的核心。
传动系统包括电机、减速器、传动链条、角度传感器等，主要用于转动机器人手臂的各个关节，使机器人手臂能够完成不同的工作任务。
传动系统需要具备良好的精度和速度，并能够承受机器人手臂的负载。
控制系统则是机器人手臂的智能化部分。
控制系统通常由计算机和编程软件组成，用于监测并控制机器人手臂的运动和操作。
控制系统需要具备良好的程序设计和算法控制能力，以满足不同的工作需求。
三、机器人手臂制造工艺机器人手臂的制造是机器人手臂设计的最后一步，也是最为关键的一步。
机器人手臂的制造需要遵循一定的工艺流程，包括零部件加工、零部件装配和系统调试三个部分。
燕山大学机器人机械臂设计及制作
轨迹规划
关节1：速度 位移 加速度曲线
θ
位移时间曲线 2
速度时间曲线 0.5
v
1.5 0
1 -0.5
0.5
0
-1
0
2
4
6
0
2
4
6
t/s
t/s
加速度时间曲线
1
0.5
0
-0.5
-1
0
2
4
6
t/s
a
轨迹规划
关节2：速度 位移 加速度曲线
最终方案
工作空间
心得体会
谢谢大家！
机械臂方案A
机械臂方案B
机械臂方案C
机械臂尺寸的设计
机座太高则整个机械手稳定性将降低 机座太低则手臂长度便会相应增长，影
响其强度 综合考虑选机座高度为70mm
机械臂尺寸的设计
为保证机械手能抓到工件，选定260mm<L2+L3<340mm 为保证机械手能完成涂胶工作，选定200mm<L2+L3<300mm 综合考虑，取连杆2为200mm，取连杆3为160mm。 横向距离：160+200=360>350mm； 垂直距离：200+160+70=430>400mm 即所设计的尺寸符合任务要求。
燕山大学机器人机械 臂设计及制作
项目要求 机械臂方案的设计 机械手爪方案的设计 机械臂尺寸的设计 具体尺寸的设计与计算 运动正反解及轨迹规划 工作空间
项目要求
启动光电开关
涂胶工位完成涂胶
实现对指定工件 的抓取和装配等
一系列动作
成功循迹 到达装配工位
成功壁障穿越迷宫
机械臂方案的设计
五年级下科学自制机械手教程
五年级下科学自制机械手教程材料：不锈钢编焊网、电线、齿轮、电机、电池、电池盒、拼图圆环、角铁、螺丝、橡皮垫、小弹簧、卡环、凸轮、沙金条、铝管、线夹、弹性丝等。
制作步骤：1、先准备好所有材料。
2、制作机械手臂的骨架：将编焊网剪成适当长度，然后用螺丝将它们拼接在一起，使它们呈现出像人的手臂下肢的形状。
同时，使用角铁和螺丝将机械手臂和机械手的基座连接在一起。
3、安装马达和齿轮。
使用弹性丝将此固定好。
然后，在机械手的基座上固定马达。
4、制作机械手的手爪部分。
使用拼图圆环、弹性丝、线夹、卡环等材料来安装机械手的五指。
5、制作机械手抓取物品的凸轮。
在电机的轴上加上沙金条，使它能够旋转。
接下来，在凸轮的中心处镶上一个小簧，它们将扮演机械手抓取物品的角色。
另外，在电池盒内安装 4 AA 电池，并将其固定在基座上。
6、连接电线，连接好所有电线，包括电机的导线和电池的导线。
最后将电池盒和电机连接在一起，机械手就可以运转了。
7、制作机械手的手臂牵引装置，将铝管固定在马达上，手臂就能够通过电机的运转做出运动了。
注意事项：1、机械手制作时需注意安全，材料割取时使用工具要谨慎，如割刀，啤酒刀。
2、电子部分的制作请严格遵照电路图操作，否则可能引起电火花甚至是短路。
在连接线路时需要擦拭线头，确保线头干净无锈，以保证连接良好。
压线会对导线造成损伤，并使连接机械不牢。
3、为了方便装载和调整，机械手的基座和手臂都应该留有支撑结构，方便拆卸和组装。
机械手的移动通过调整支架面板上的螺丝来达到。
4、机械手需要不断进行调整来提高它的灵敏度和稳定性，例如增加配置以用于不同的工作环境。
机械手在工业自动化领域中发挥着重要作用。
通过制作属于自己的机械手，不仅可以激发孩子对科技的兴趣，还能够帮助孩子发挥自己的想象力和创造力。
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燕山大学课程设计说明书题目：智能车及采摘机器人系统的设计与制作姓名：从轶陈丰张笑天王晓芸分工：丛轶：机械手三维图形的制作及动画仿真陈丰：资料收集，机械手臂编程及调试张笑天：机械手臂的尺寸设计，轨迹规划王晓芸：机械手臂方案论证，项目报告，PPT 课程名称：机器人技术基础指导教师：赵永生、王洪波、赵铁石、李艳文、姚建涛、张庆玲、唐艳华、王志军、史小华、冯泽民2011年10月目录1.摘要 (1)2.前言 (1)3.方案论证 (1)4.硬件设计 (4)5.软件设计 (5)6.修改建议 (11)7.项目心得 (12)8.参考文献 (12)智能车及采摘机器人系统的设计与制作说明书1摘要机器人技术是一个集环境感知、轨迹规划、机械手应用等功能于一体的机电一体化系统。
它是集中了计算机、机构学、传感技术、电子技术、人工智能及自动控制等多科而形成的高新技术。
本次课程设计的采摘机器人智能小车就是这种高新技术综合体的一种尝试。
采摘机器人智能小车主要由机械系统，环境识别系统，运动控制系统及机械臂控制系统组成。
小车以单片机为核心，附以外围电路，采用光电检测器进行检测故障和循迹，并用软件控制小车及机械臂的运动，从而实现小车的自动行驶、转弯、寻迹检测、避障、停止及采摘等功能的智能控制系统。
2前言果实采摘是农业生产的重要环节，其季节性强、劳动量大且费用高。
因而许多国家开始研发智能控制的果实采摘机器人。
果实采摘机器人作为农业机器人的一种类型，目前在日本、美国与荷兰等国家已有研制和初步使用，主要用于采摘番茄、黄瓜、草莓、葡萄、西瓜、甜瓜、苹果、柑桔与甘蓝等蔬菜和水果，具有很大的发展潜力。
各类果实采摘机器形式多样，但主要由机械手、末端执行器、视觉系统、控制系统与行走系统等部分组成。
本文介绍了智能车及采摘机器人系统。
它是在智能循迹小车的基础上，自主设计一个球形果采摘的机械手并装配到原有的智能小车上，完成采摘机电一体化系统的设计、制作，进行机器人运动控制规划，控制机器人完成一系列复杂动作，如手抓张合、车体回转，智能循迹避障、协同作业等任务。
3机械手方案论证3.1机械手臂方案设计设计方案有如下三种:A方案如图3-1（a）所示。
由于手臂要执行采摘作业，于是我们首先想到了平行四边行的稳定性，便设计了如下方案。
该方案稳定性较好，使用电机数量也少，节约了成本，但它同时也限制了机械手的灵活性，且机械手不能抓取地面上的物体，缩小了机械手的操作空间。
舵机一舵机二图3-1（a）B方案如图3-1（b）所示。
该方案改进了方案A的机械手不能抓取到地面的缺点，但Z 轴转动只能靠小车的转动来实现，耗能多，不符合“多动小关节、少动大关节”原则，而且需要控制车轮方能实现，车轮依靠步进电机控制，从而给编程和后期调试带来不便。
图3-1（b ）C 方案如图3-1（c ）所示。
该方案在基座处又加了一个电机，改进了方案B 的缺点，在球形果偏离预定位置时仍能通过腰关机的转动来实现作业，增强了机械手的灵活性,并能实现预定工作空间。
图3-1（c ）经过分析比较我们最终选定方案C 。
3.2机械手爪方案设计方案一如图3-2（a ）所示。
该方案手爪张合灵活且结构简单，易于实现，但由于其为悬臂结构且铝合金材料强度有限，不能抓取强度很大的物体。
图3-2（a ）舵机一舵机二舵机三舵机一舵机二舵机四舵机三方案二如图3-2（b ）所示。
该方案了在支撑手爪处增加一个平行四边行机构，增加了手爪的强度和稳定性，且抓取自如，方便灵活。
图3-2（b ）4硬件设计4.1机械手臂的设计4.1.1机械一尺寸的确定设计用的尺寸包括：小车的高度75mm ，机械手所能达到的总高度为200-400mm ，小车在采摘时机械手机座距球形果175mm ，球形果直径38-40mm ，重量小于0.5kg 。
动作时小车到球的水平位置分别为350mm 。
根据实际的要求尺寸进行设计，首先我们需要确定手臂一的高度，手臂一的高度将会很大程度上影响手臂的长度，根据计算，手臂末端要达到的竖直高度为200mm ，如果机座太高则整个机械手稳定性将降低，而机座太低则手臂长度便会相应增长，影响其强度，因此选机座高度为40mm ；样基座将不会非常的稳定，为此，我们采用在三角铝合金的下面加木质垫片来稳定其位置，并用木质的支撑来支持基座，这样也可以很好的吸收舵机工作时产生的震动。
图4-1机械手抓球时的位姿平行四边形机构关节二关节一手臂二手臂一4.1.2机械臂二、三尺寸的确定根据要求，基座到球形果的距离即机械手最大高度为400mm，而小车在采摘是的停车位置距球形果175mm。
为保证机械手能采摘到球形果，我们选定与末端执行器相连的手臂长为175mm；而为保证机械手能达到最大高度，我们选定与机座相连的手臂长为200mm。
横向距离：175+200=375>350mm；垂直距离：200+175+40=410>400mm，即所设计的尺寸符合任务要求。
4.2 机械手爪设计手爪的外形如图所示，球形果的直径为30mm-80mm。
为保证在采摘过程中不致损伤球形果表面，在手爪上需要加装海绵，让手爪能够有效的抓紧球形果。
海绵的长度设计为80mm，同时设定手爪内部的海绵厚度为5mm，这样两边的厚度加和为10m。
并且保证小球在被夹紧时手爪是平行的（这样可以更有效的夹紧）5软件设计5.1位移分析分析确定连杆参数图5-1 机械手初始位姿5.1.1运动学正解说明：由几何关系算得连杆转角，带入验证x y z 的坐标关系。
a1 a2 a3 表示连杆1、2、T，矩阵最后一列表示小球在原点坐标系中的位置。
3的转角。
最后解得04a1=0*pi/180;a2=150*pi/180;a3=-60*pi/180;a4=0*pi/180;d1=40;d2=0;d3=0;d4=176;%连杆间齐次变换矩阵t10=[cos(a1) -sin(a1) 0 0;sin(a1)*cos(0) cos(a1)*cos(0) -sin(0) -d1*sin(0);sin(a1)*sin(0) cos(a1)*sin(0) cos(0) d1*cos(0);0 0 0 1];t21=[cos(a2) -sin(a2) 0 0;sin(a2)*cos(pi/2) cos(a2)*cos(pi/2) -sin(pi/2) -d2*sin(pi/2);sin(a2)*sin(pi/2) cos(a2)*sin(pi/2) cos(pi/2) d2*cos(pi/2);0 0 0 1];t32=[cos(a3) -sin(a3) 0 201;sin(a3)*cos(0) cos(a3)*cos(0) -sin(0) -d3*sin(0);sin(a3)*sin(0) cos(a3)*sin(0) cos(0) d3*cos(0);0 0 0 1];t43=[cos(a4) -sin(a4) 0 0;sin(a4)*cos(-pi/2) cos(a4)*cos(-pi/2) -sin(-pi/2) -d4*sin(-pi/2);sin(a4)*sin(-pi/2) cos(a4)*sin(-pi/2) cos(-pi/2) d4*cos(-pi/2);0 0 0 1];t=t10*t21*t32*t43t =-0.0000 -0.0000 -1.0000 -350.07110.0000 1.0000 -0.0000 -0.00001.0000 -0.0000 -0.0000 140.50000 0 0 1.00005.1.1运动学反解说明：代入坐标x=-350，y=0，z=140。
根据等式左右两端对应相等。
解出关节旋转角度。
选择最优解。
syms a1 a2 a3a4=0*pi/180;d1=40;d2=0;d3=0;d4=176;x=-350;y=0;z=140;t10=[cos(a1) -sin(a1) 0 0;sin(a1)*cos(0) cos(a1)*cos(0) -sin(0) -d1*sin(0);sin(a1)*sin(0) cos(a1)*sin(0) cos(0) d1*cos(0);0 0 0 1];t21=[cos(a2) -sin(a2) 0 0;sin(a2)*cos(pi/2) cos(a2)*cos(pi/2) -sin(pi/2) -d2*sin(pi/2);sin(a2)*sin(pi/2) cos(a2)*sin(pi/2) cos(pi/2) d2*cos(pi/2);0 0 0 1];t32=[cos(a3) -sin(a3) 0 201;sin(a3)*cos(0) cos(a3)*cos(0) -sin(0) -d3*sin(0);sin(a3)*sin(0) cos(a3)*sin(0) cos(0) d3*cos(0);0 0 0 1];t43=[cos(a4) -sin(a4) 0 0;sin(a4)*cos(-pi/2) cos(a4)*cos(-pi/2) -sin(-pi/2) -d4*sin(-pi/2);sin(a4)*sin(-pi/2) cos(a4)*sin(-pi/2) cos(-pi/2) d4*cos(-pi/2);0 0 0 1];t=t10*t21*t32*t43;f1=x-t(1,4);f2=y-t(2,4);f3=z-t(3,4);[a1,a2,a3]=solve(f1,f2,f3,a1,a2,a3);%转化为角度值a11=vpa(a1*180/pi,6)a22=vpa(a2*180/pi,6)a33=vpa(a3*180/pi,6)a11 =-.761823e-15-180.000-180.000-.761818e-15a22 =149.96030.03981.85098178.149a33 =-59.7578-120.242-59.7578-120.2425.2速度分析说明：先求出雅克比矩阵，我们可以得到末端执行器速度与各关节的速度关系。
在末端执行器速度已知的情况下求的各关节的速度。
a1=0*pi/180;a2=150*pi/180;a3=-60*pi/180;a4=0*pi/180;d1=40;d2=0;d3=0;d4=176;t10=[cos(a1) -sin(a1) 0 0;sin(a1)*cos(0) cos(a1)*cos(0) -sin(0) -d1*sin(0);sin(a1)*sin(0) cos(a1)*sin(0) cos(0) d1*cos(0);0 0 0 1];t21=[cos(a2) -sin(a2) 0 0;sin(a2)*cos(pi/2) cos(a2)*cos(pi/2) -sin(pi/2) -d2*sin(pi/2);sin(a2)*sin(pi/2) cos(a2)*sin(pi/2) cos(pi/2) d2*cos(pi/2);0 0 0 1];t32=[cos(a3) -sin(a3) 0 201;sin(a3)*cos(0) cos(a3)*cos(0) -sin(0) -d3*sin(0);sin(a3)*sin(0) cos(a3)*sin(0) cos(0) d3*cos(0);0 0 0 1];t43=[cos(a4) -sin(a4) 0 0;sin(a4)*cos(-pi/2) cos(a4)*cos(-pi/2) -sin(-pi/2) -d4*sin(-pi/2);sin(a4)*sin(-pi/2) cos(a4)*sin(-pi/2) cos(-pi/2) d4*cos(-pi/2);0 0 0 1];t40=t10*t21*t32*t43;t20=t10*t21;t30=t20*t32;t41=t21*t32*t43;t42=t32*t43;z1=[t10(1,3);t10(2,3);t10(3,3)];z2=[t20(1,3);t20(2,3);t20(3,3)];z3=[t30(1,3);t30(2,3);t30(3,3)];z4=[t40(1,3);t40(2,3);t40(3,3)];p1=[t41(1,4);t41(2,4);t41(3,4)];p2=[t42(1,4);t42(2,4);t42(3,4)];p3=[t43(1,4);t43(2,4);t43(3,4)];r1=[t10(1,1) t10(1,2) t10(1,3);t10(2,1) t10(2,2) t10(2,3);t10(3,1) t10(3,2) t10(3,3)];r2=[t20(1,1) t20(1,2) t20(1,3);t20(2,1) t20(2,2) t20(2,3);t20(3,1) t20(3,2) t20(3,3)];r3=[t30(1,1) t30(1,2) t30(1,3);t30(2,1) t30(2,2) t30(2,3);t30(3,1) t30(3,2) t30(3,3)];p11=cross(z1,r1*p1);p22=cross(z2,r2*p2);p33=cross(z3,r3*p3);j=[p11(1,1) p22(1,1) p33(1,1);p11(2,1) p22(2,1) p33(2,1);p11(3,1) p22(3,1) p33(3,1);z1(1,1) z2(1,1) z3(1,1);z1(2,1) z2(2,1) z3(2,1);z1(3,1) z2(3,1) z3(3,1);]syms q1 q2 q3 q4 q5 q6 v1 v2 v3 w1 w2 w3v=[v1;v2;v3;w1;w2;w3]q=[q1;q2;q3]ji=j*q%等式左右两端矩阵中元素对应相等，列出三个方程f1=v(1,1)-ji(1,1)f2=v(2,1)-ji(2,1)f3=v(3,1)-ji(3,1)[q1,q2,q3]=solve(f1,f2,f3,q1,q2,q3)q1=vpa(q1,6)q2=vpa(q2,6)q3=vpa(q3,6)j =0.0000 -100.5000 0.0000 -350.0711 -0.0000 -0.0000 0 -350.0711 -176.0000 0 0 0 0 -1.0000 -1.0000 1.0000 0.0000 0.0000 q1 =-.345199e-34*v1-.285656e-2*v2+.174914e-18*v3 q2 =-.131403e-18*v2-.198743e-17*v3-.995025e-2*v1 q3 =-.568182e-2*v3+.261366e-18*v2+.197914e-1*v15.3轨迹规划说明：程序中速度，加速度函数先通过diff 函数求得，再代入得到各曲线。