matlab工具箱说明文档

【实例截图】

【核心代码】

Contents
Preface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Functions by category . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1 Introduction 13
1.1 What’s changed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.1.1 Documentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.1.2 New features and changes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.1.3 New functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.1.4 Improvements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.2 How to obtain the Toolbox . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.2.1 Documentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.3 MATLAB version issues . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.4 Use in teaching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.5 Use in research . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.6 Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.7 Related software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
1.7.1 Octave . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
1.7.2 Python version . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
1.7.3 Machine Vision toolbox . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
1.8 Acknowledgements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2 Functions and classes 22
about . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
angdiff . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
angvec2r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
angvec2tr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Arbotix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
bresenham . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Bug2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
circle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
CodeGenerator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
colnorm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
colorname . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Contents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
ctraj . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
delta2tr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
DHFactor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
diff2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Robotics Toolbox 9.9 for MATLAB
R ?
6 Copyright c ?Peter Corke 2014
CONTENTS CONTENTS
distancexform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Dstar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
DXform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
e2h . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
edgelist . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
EKF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
eul2jac . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
eul2r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
eul2tr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
gauss2d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
h2e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
homline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
homtrans . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
ishomog . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
isrot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
isvec . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
joy2tr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
joystick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
jsingu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
jtraj . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
Link . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
lspb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
makemap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
mdl ball . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
mdl coil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
mdl Fanuc10L . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
mdl hyper2d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
mdl hyper3d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
mdl irb140 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
mdl irb140 mdh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
mdl jaco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
mdl m16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
mdl mico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
mdl MotomanHP6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
mdl nao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
mdl onelink . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
mdl phantomx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
mdl planar1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
mdl planar2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
mdl planar3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
mdl puma560 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
mdl puma560akb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
mdl quadcopter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
mdl S4ABB2p8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
mdl stanford . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
mdl stanford mdh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
mdl twolink . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
mdl twolink mdh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
mstraj . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
Robotics Toolbox 9.9 for MATLAB
R ?
7 Copyright c ?Peter Corke 2014
CONTENTS CONTENTS
mtraj . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
multidfprintf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
Navigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
numcols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
numrows . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
oa2r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
oa2tr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
ParticleFilter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
peak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
peak2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
PGraph . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
plot2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
plot arrow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
plot box . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
plot circle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
plot ellipse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
plot homline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
plot point . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
plot poly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
plot sphere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
plot vehicle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
plotbotopt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
plotp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
polydiff . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
Polygon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
Prismatic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
PrismaticMDH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
PRM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
qplot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
Quaternion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
r2t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
randinit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
RandomPath . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
RangeBearingSensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
Revolute . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
RevoluteMDH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
RobotArm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
rot2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
rotx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
roty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
rotz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
rpy2jac . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
rpy2r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
rpy2tr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
RRT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
rt2tr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
rtbdemo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
runscript . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
se2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
Sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
Robotics Toolbox 9.9 for MATLAB
R ?
8 Copyright c ?Peter Corke 2014
CONTENTS CONTENTS
SerialLink . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
skew . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
startup rtb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
t2r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
tb optparse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
tpoly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
tr2angvec . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
tr2delta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
tr2eul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
tr2jac . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
tr2rpy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
tr2rt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
tranimate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244
transl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
transl2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
trchain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246
trchain2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
trinterp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
trnorm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248
trot2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248
trotx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
troty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
trotz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
trplot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
trplot2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252
trprint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
trscale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
Vehicle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
vex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262
VREP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
VREP arm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273
VREP camera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277
VREP mirror . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280
VREP obj . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282
wtrans . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285
xaxis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285
xyzlabel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286
yaxis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286
Robotics Toolbox 9.9 for MATLAB
R ?
9 Copyright c ?Peter Corke 2014
Functions by category
Homogeneous transforma-
tions 3D
angvec2r ........................... 23
angvec2tr .......................... 23
eul2r...............................92
eul2tr .............................. 93
oa2r .............................. 136
oa2tr ............................. 137
r2t................................183
rotx .............................. 197
roty .............................. 197
rotz...............................197
rpy2r ............................. 198
rpy2tr.............................199
rt2tr .............................. 203
t2r................................238
tr2angvec ......................... 240
tr2eul.............................241
tr2rpy.............................242
tr2rt .............................. 243
tranimate..........................244
transl2............................245
transl ............................. 245
trchain2...........................247
trchain............................246
trnorm............................248
trotx..............................249
troty..............................249
trotz .............................. 250
trplot2 ............................ 252
trplot ............................. 250
trprint ............................ 253
trscale ............................ 254
HT: homogeneous transformation, a 4x4
matrix, in SE(3)
RM: rotation matrix, orthonormal 3x3
matrix, in SO(3)
Functions of the form tr2XX will also ac-
cept an HT or RM as the argument
Homogeneous transforma-
tions 2D
rot2 .............................. 196
se2 ............................... 205
transl2............................245
trchain2...........................247
trot2..............................248
trplot2 ............................ 252
HT: homogeneous transformation, a 3x3
matrix, in SE(2)
RM: rotation matrix, orthonormal 2x2
matrix, in SO(2)
Homogeneous points and
lines
e2h ................................ 83
h2e ................................ 94
homline............................94
homtrans...........................94
plot homline ...................... 161
Differential motion
delta2tr ............................ 72
eul2jac.............................92
rpy2jac ........................... 198
skew..............................237
Robotics Toolbox 9.9 for MATLAB
R ?
10 Copyright c ?Peter Corke 2014
CONTENTS CONTENTS
tr2delta ........................... 241
tr2jac ............................. 242
vex...............................262
wtrans ............................ 285
Trajectory generation
ctraj ............................... 72
jtraj................................98
lspb .............................. 106
mstraj ............................ 127
mtraj ............................. 128
tpoly ............................. 240
trinterp ........................... 247
Quaternion
Quaternion........................173
Serial-link manipulator
CodeGenerator ..................... 34
Link ............................... 98
PrismaticMDH .................... 170
Prismatic..........................169
RevoluteMDH.....................191
Revolute .......................... 191
SerialLink.........................207
Models
Kinematic
DHFactor .......................... 73
jsingu..............................97
Dynamics
wtrans ............................ 285
Mobile robot
Map .............................. 107
Navigation ........................ 130
RandomPath ...................... 184
RangeBearingSensor...............187
Sensor............................205
Vehicle ........................... 254
makemap ......................... 107
Localization
EKF ............................... 84
ParticleFilter ...................... 137
Path planning
Bug2 .............................. 32
DXform............................80
Dstar .............................. 75
PRM ............................. 171
RRT..............................200
Graphics
plot2 ............................. 158
plotp ............................. 164
qplot ............................. 173
trplot2 ............................ 252
xaxis ............................. 285
xyzlabel .......................... 286
yaxis ............................. 286
Utility
PGraph ........................... 143
Polygon...........................164
about .............................. 22
angdiff.............................22
bresenham ......................... 32
circle .............................. 33
colnorm............................66
colorname..........................66
diff2...............................74
distancexform ...................... 74
edgelist ............................ 83
gauss2d ............................ 93
ishomog ........................... 95
isrot ............................... 95
isvec...............................96
multidfprintf ...................... 129
numcols .......................... 135
numrows..........................136
peak2.............................143
peak..............................142
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R ?
11 Copyright c ?Peter Corke 2014
CONTENTS CONTENTS
plot circle.........................159
polydiff...........................164
randinit ........................... 183
runscript .......................... 204
unit...............................254
Demonstrations
rtbdemo...........................203
Interfacing
RobotArm ........................ 192
VREP arm ........................ 273
VREP camera.....................277
VREP mirror......................280
VREP obj.........................282
VREP ............................ 263
joy2tr..............................96
joystick ............................ 97
Arbotix class in the folder robot/interfaces
VREP classes are in the folder
robot/interfaces/VREP
Examples
plotbotopt.........................163
located in the examples folder