基于matlab的mk2三自由度机械臂轨迹规划及控制器仿真设计（报告+ppt）摘 要：本文的研究对象为EEZYbotARM
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资源介绍:
基于matlab的mk2三自由度机械臂轨迹规划及控制器仿真设计（报告+ppt） 摘 要：本文的研究对象为EEZYbotARM MK2三自由度机械臂，分析了其机械结构，建立D-H参数表，同时在MATLAB中建立该机械臂正逆运动学模型，对该机械臂进行高阶多项式插值法轨迹规划，写出复杂字。 依据力学关系建立其动力学模型，并利用simulink进行仿真分析。 针对系统设计了前馈控制、前馈PD控制、力矩控制三种控制器，进行多次仿真验证，得到理想效果。
基于 MATLAB 的 MK2 三自由度机械臂轨迹规划及控制器仿真设计
摘要：
本文的研究对象为 EEZYbotARM MK2 三自由度机械臂，通过对其机械结构的分析，建立了 D-H 参数
表。同时，在 MATLAB 中建立了该机械臂的正逆运动学模型，并利用高阶多项式插值法对机械臂轨迹
进行规划，实现了复杂的运动路径。基于力学关系，本文还建立了机械臂的动力学模型，并利用
Simulink 进行了仿真分析。根据系统的特点，本文设计了前馈控制、前馈 PD 控制和力矩控制三种
控制器，并进行了多次仿真验证，得到了理想的控制效果。
1. 引言
近年来，机械臂在工业生产和科研领域得到了广泛的应用。MK2 三自由度机械臂作为一种经济实
用的机械臂，具有结构简单、操作方便等优点，被广泛应用于教育和科研实验中。本文以
EEZYbotARM MK2 为研究对象，旨在研究其轨迹规划和控制器设计，以提高机械臂的运动精度和控
制性能。
2. 机械结构分析与 D-H 参数建立
2.1. 机械结构分析
MK2 机械臂由三个旋转关节组成，分别为基座、肘部和手部旋转关节，通过这三个关节的运动，
实现机械臂的三自由度控制。
2.2. D-H 参数建立
根据机械结构分析，建立 MK2 机械臂的 D-H 参数表，通过定义每个关节的旋转轴、连杆长度等参
数，建立了机械臂的正逆运动学模型。
3. 轨迹规划
3.1. 高阶多项式插值法
本文采用高阶多项式插值法对 MK2 机械臂的轨迹进行规划，通过定义起点、终点和过渡点，利用
多项式插值算法生成平滑的运动曲线，实现机械臂的连续运动。
4. 动力学模型建立与仿真分析
4.1. 力学关系的建立
基于牛顿-欧拉法，建立 MK2 机械臂的动力学模型，考虑关节摩擦、惯性等因素，分析机械臂在
不同状态下的运动特性。
4.2. Simulink 仿真分析
利用 MATLAB 中的 Simulink 工具，建立 MK2 机械臂的仿真模型，设置机械臂的初始状态和目
标轨迹，进行仿真分析，并对比不同控制器下的运动轨迹和响应性能。
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