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光感闹钟
课程：小小创客初级课程姓名：黄虚宸
导师：包老师
一、项目背景:
一天，我忘记给闹钟设定时间，结果上学迟到了。
如果有了光感闹钟就不用设定时间，当阳光照射到闹钟时，闹钟就会报时并闹铃提醒我该起床了。
二、项目介绍:
当阳光照射到光敏电阻到一定数值时，闹钟会报时“上午7点”，然后唱歌曲“小星星”
三、项目流程图：
开始
管脚定义
初始化
获取光值
当光值<540
语音提醒“上午7点”发出“小星星”闹铃声不发声
是否
四、器件材料：
语音模块*1蜂鸣器*1arduino主板*1扩展板*1
面包板*1光敏电阻*11K欧电阻*1模块连接线、杜邦线与导线若干
五、电路搭建：
六、编程实现：
七、最后总结：
移动台灯充当阳光照射过程，当光敏电阻值到达一定值时，语音模块成功发错“上午七点”提示声，随后蜂鸣器唱出“小星星”项目成功。
机电一体化系统设计学习指南一、理论教学第一章绪论[教学目的与要求]：1．掌握机电一体化的基本涵义。
2．掌握机电一体化系统及其组成。
3．了解机电一体化控制系统。
[本章主要内容]：1.1 什么是机电一体化?1.2 机电一体化实例—机器人介绍1.3 机电一体化系统基本组成1.4 机电一体化设计方法[本章重点]：1．机电一体化系统基本概念2．机电一体化系统基本组成[本章难点]：1．机电一体化系统基本组成第二章机电一体化系统总体设计[教学目的与要求]：1．了解机电一体化系统的总体设计方法2．掌握机电一体化产品的工程路线3．掌握几种典型机电一体化装置的基本组成[本章主要内容]：2.1 机电一体化产品设计过程2.2 机电一体化系统设计方法2.3 机电一体化产品设计实例[本章重点]：1．机电一体化总体设计的内容及方法2．典型机电装置的系统组成以及软、硬件结构[本章难点]：1．机电一体化系统设计的方法2．典型机电一体化装置数控机床或工业机器人的基本组成及设计方法第三章传感检测系统[教学目的与要求]：1．了解传感检测系统的基本组成和传感器的基本评价指标。
2．掌握机电一体化系统中常用传感器的基本原理与适用场合。
3．了解传感检测系统中常用信号预处理技术的基本原理。
[本章主要内容]：3.1 检测的基本概念3.2 传感器概述3.3 常见传感器原理及应用3.4 信号处理[本章重点]：1．各类传感器的工作原理2．传感器的功用和特性3．信号调理电路（滤波、相关、调制、解调）4．信号变换技术(传感器接口电路、放大电路、模数转换、数模转换)[本章难点]：1．各类传感器的工作原理2．传感器的功用和特性3．信号调理电路（滤波、相关、调制、解调）第四章机械系统设计[教学目的与要求]：1．掌握机电一体化系统中传动机构的种类、特点、基本要求。
2．了解常用工业机器人的基本构型。
3．掌握机电一体化系统常用精密传动机构的基本原理与设计方法。
[本章主要内容]：4.1 机电一体化系统典型机构4.2 机器人机构4.3 精密齿轮传动4.4 同步带传动4.5 滚珠丝杠传动4.6 导轨设计4.7 机械系统设计综合应用实例[本章重点]：1．滚珠丝杠副传动机构[本章难点]：1．传动机构的设计方法2．滚珠丝杠副传动机构3．谐波齿轮传动第五章伺服驱动系统[教学目的与要求]：1．了解伺服系统的一般组成、分类和基本组成形式。
机器人三级实操抢答器设计一、前言机器人技术的发展已经越来越成熟，越来越多的人开始关注和学习机器人技术。
在机器人领域，抢答器是一个非常有用的工具，它能够帮助我们进行快速准确的抢答。
本文将介绍如何设计一个机器人三级实操抢答器。
二、材料准备1. Arduino UNO开发板2. 16×2字符液晶显示屏3. 红色LED灯4. 5V蜂鸣器5. 8个按键（4个作为答案选项，3个作为控制键，1个作为重置键）6. 杜邦线若干三、电路设计1. 将Arduino UNO开发板连接到计算机上，并打开Arduino IDE。
2. 将LCD显示屏与Arduino UNO开发板连接。
将LCD的VSS引脚连接到GND引脚上，将LCD的VDD引脚连接到+5V引脚上，将LCD的VO引脚连接到可变电阻上，再将可变电阻另一端连接到GND 引脚上。
将LCD的RS、RW和E引脚分别连接到Arduino UNO开发板的数字引脚12、11和10上。
将LCD的D4、D5、D6和D7引脚分别连接到Arduino UNO开发板的数字引脚5、4、3和2上。
3. 将红色LED灯与Arduino UNO开发板连接。
将LED的正极连接到数字引脚8上，将LED的负极连接到GND引脚上。
4. 将5V蜂鸣器与Arduino UNO开发板连接。
将蜂鸣器的正极连接到数字引脚9上，将蜂鸣器的负极连接到GND引脚上。
5. 将8个按键与Arduino UNO开发板连接。
将4个答案选项按键分别连接到数字引脚A0-A3上，将3个控制键分别连接到数字引脚A4-A6上，将重置键连接到数字引脚A7上。
四、程序设计1. 打开Arduino IDE，并新建一个工程。
2. 编写程序代码。
程序主要包括初始化LCD屏幕、初始化按键、显示题目和答案选项、检测用户输入并判断是否正确等功能。
具体实现方式可以参考以下代码：#include <LiquidCrystal.h>LiquidCrystal lcd(12, 11, 10, 5, 4, 3, 2);int answerPin[4] = {A0,A1,A2,A3};int controlPin[3] = {A4,A5,A6};int resetPin = A7;int answer[4] = {0,0,0,0};int correctAnswer = 0;int userAnswer = 0;int score = 0;void setup() {lcd.begin(16, 2);pinMode(resetPin, INPUT_PULLUP);for(int i=0; i<4; i++){pinMode(answerPin[i], INPUT_PULLUP); answer[i] = digitalRead(answerPin[i]); }for(int i=0; i<3; i++){pinMode(controlPin[i], INPUT_PULLUP); }randomSeed(analogRead(0));}void loop() {lcd.clear();int a = random(10)+1;int b = random(10)+1;correctAnswer = a + b;lcd.setCursor(3,0);lcd.print(a);lcd.setCursor(5,0);lcd.print("+");lcd.setCursor(7,0);lcd.print(b);for(int i=0; i<4; i++){if(answer[i] == correctAnswer){answer[i] += random(-2,3); //随机生成答案选项 }}for(int i=0; i<4; i++){int positionX = (i%2)*8;int positionY = (i/2)*2+1;lcd.setCursor(positionX,positionY);lcd.print(i+1);lcd.setCursor(positionX+2,positionY); lcd.print(":");lcd.setCursor(positionX+4,positionY); if(answer[i]==correctAnswer){lcd.print(correctAnswer); //正确答案 }else{lcd.print(answer[i]); //错误答案}}while(1){for(int i=0; i<4; i++){if(digitalRead(answerPin[i])==LOW){ userAnswer = answer[i];break;}}if(userAnswer!=0){break;}}if(userAnswer==correctAnswer){ score++;lcd.setCursor(0,0);lcd.print("Correct!");digitalWrite(8,HIGH);tone(9, 2000, 500);delay(1000);digitalWrite(8,LOW);}else{lcd.setCursor(0,0);lcd.print("Wrong! ");lcd.setCursor(7,0);lcd.print(correctAnswer);delay(2000);}for(int i=0; i<4; i++){answer[i] = digitalRead(answerPin[i]);}userAnswer = 0;while(digitalRead(resetPin)==HIGH){}}五、实验结果通过上述电路和程序设计，我们可以成功制作出一个机器人三级实操抢答器。
全国青少年机器人技术等级考试标准
全国青少年机器人技术等级考试标准分为一级和二级。
一级标准包括机械结构搭建和机器人常用知识，需要掌握基本结构认知、重心和重力的概念、六种简单机械原理、齿轮和齿轮比的概念、链传动和带传动的概念以及机器人常用底盘等。
同时，还需要了解主流的机器人影视作品及机器人形象、稳定结构和不稳定结构的特性、齿轮组变速比例的计算、省力杠杆和费力杠杆、动滑轮、定滑轮的特点等。
二级标准同样包括机械结构搭建和机器人常用知识。
在机械结构搭建方面，采用实际操作的形式，而在机器人常用知识方面，采用上机考试形式。
需要掌握的知识包括软件知识、硬件知识、机器人常用知识等。
此外，全国青少年机器人技术等级考试还设有独立的标准工作组、教材编写组和考试服务组，考试采用在线计算机考试与动手实际操作考试相结合的方式，考试标准汲取国内外高校的人才选拔标准，支持创客教育的实践与工程化理念，全面考察青少年在机械结构、电子电路、软件编程、智能硬件应用、传感器应用、通信等方面的知识能力和实践能力。
以上信息仅供参考，如需了解全国青少年机器人技术等级考试标准的详细信息，建议查询官网。
XX大学工业机器人技术专业教学资源库建设项目方案目录一、项目建设背景 (1)（一）项目来源与背景 (1)（二）建设意义 (2)1．工业机器人产业发展的需要 (2)2．学校专业建设的需要 (2)3．学习型社会建设的需要 (3)4．职业院校社会服务能力提升的需要 (3)二、项目建设基础与成效 (4)(一)国家骨干重点建设工业机器人技术专业，成效显著 (4)(二)组建全国工业机器人职教集团，项目建设强强联手 (6)(三)工业机器人产业世界五百强企业支撑，技术优势领先 (7)(四)精心规划统筹建设，专业资源库初具规模 (8)1．工业机器人技术专业资源库需求调研 (8)2．工业机器人技术专业课程体系构建 (9)3．工业机器人技术专业已建教学资源 (11)三、建设目标与思路 (14)(一)建设目标 (14)(二)建设思路 (14)1．名家指导、名校名企联合、职教集团支撑，组建高水平项目建设团队 (14)2．广泛调研、统筹规划、科学论证，构建资源库建设框架 (14)3．分工协作、对接企业、信息技术支撑，实现资源集成创新 (15)4．建立机制、规范管理、多元评价，促进资源库持续发展 (15)5．组建联盟、边建边用、学分互认，发挥资源库最大功效 (16)四、建设规划 (17)（一）全面制定专业教学资源库建设的指导性文件 (17)（二）系统开发工业机器人技术专业教学资源 (17)（三）着力构建开放式共享型资源平台 (18)（四）积极推进专业教学资源库的应用推广与及时更新 (18)五、建设内容 (19)（一）资源库内容建设 (19)1.三级教学资源建设 (19)2.拓展功能模块建设 (26)（二）资源库平台建设 (30)六、共享方案 (31)（一）依托共享联盟，打造“云课堂”，变革教法与学法 (31)（二）以龙头企业为桥梁，面向企业，打造员工加油站 (31)七、建设步骤 (33)(一)项目筹备阶段 (36)(二)资源库集中建设阶段 (36)(三)资源库运行、维护与完善、推广阶段 (36)八、保障措施 (38)(一)项目组织保障 (38)1．建设指导小组 (38)2．建设工作组 (38)(二)项目资金保障与管理 (39)1．资金预算与管理 (39)2．项目建设监控和审计 (39)(三)项目管理保障 (39)1．建立资源库项目建设责任制 (40)2．建立资源库建设评审机制 (40)(四)知识产权保护 (40)1．坚持原创性 (40)2．加强过程监控 (40)3．申报“专利”和“软件著作权” (41)九、预期成效 (42)(一)项目特色 (42)1．把课堂建在“云”上，把资源库装进口袋 (42)2．将使用者变成建设者，创新资源库动态更新机制 (42)3．依托资源共享联盟，打造“超级院校” (42)(二)项目建设成效 (42)1．集成创新教学资源，建成国家水平的资源库 (42)2．引领专业教学改革，提升人才培养质量 (42)3．满足多样化学习需求，服务学习型社会构建 (43)4．建成资源共享联盟，提升专业资源库的社会贡献度 (43)5．建立资源库动态更新机制，实现资源库可持续发展 (43)十、经费预算 (44)一、项目建设背景（一）项目来源与背景教育部、财政部于2010年、2011年、2013年分别启动三批专业教学资源库项目的建设，目前，已建和在建数控技术等42个专业教学资源库，有力地推动了优质教学资源共享，促进了同行间的交流，极大地促进了教师教学研究能力的提升，为提高人才培养质量奠定了基础。
青少年机器人技术等级考试三级实操讲解
青少年机器人技术等级考试三级实操讲解的内容主要涉及以下几个方面：
1. LEDC模拟输出：这是机器人技术中的一个重要概念，它涉及到如何通过改变输出电压或电流来控制LED灯的亮度。
在三级实操讲解中，学生将学习如何使用LEDC模块来模拟输出，并通过编程来控制LED灯的亮度。
2. 模拟输入：模拟输入是机器人技术中的另一个关键概念，它涉及到如何读取模拟传感器（如光敏电阻）的输入并将其转换为数字信号。
在三级实操讲解中，学生将学习如何连接模拟传感器并将其输入读取到机器人控制器中。
3. 中断控制：中断控制是机器人编程中的一个重要概念，它涉及到在特定事件发生时停止当前程序并执行特定代码。
在三级实操讲解中，学生将学习如何使用中断控制来响应外部事件，例如按下按钮或检测到障碍物。
4. SSD1306 OLED显示屏输出：SSD1306是一款常用的OLED显示屏控制器，它可以用于在机器人上显示文本和图像。
在三级实操讲解中，学生将学习如何连接SSD1306显示屏并将其输出显示在机器人上。
除了以上几个方面，青少年机器人技术等级考试三级实操讲解还包括搭建带开关的串联电路、搭建并联电路、第一个程序控制的电路等内容。
学生需要通过实际操作来掌握这些知识点，并在考试中展示自己的技能和知识。
第二部分全国青少年机器人技术等级考试 1-6级标准及1-2级内容解析一级标准科目：机器人搭建、机器人常用知识形式：机器人搭建采用实际操作的形式，机器人常用知识采用上机考试形式器材：结构件：能够满足考试要求的结构件均可考核内容：(一)实践1.基本结构认知2.知道六种简单机械原理（杠杆，轮轴，滑轮，斜面，楔，螺旋）3.齿轮和齿轮比4.传动链5.机器人常用底盘(二)知识1.了解主流的机器人影视作品及机器人形象2.会分辨稳定结构和不稳定结构3.会计算齿轮组的变速比例4.能够区分省力杠杆和费力杠杆5.能够区分那种滑轮会省力二级标准科目：机器人搭建、机器人常用知识形式：机器人搭建采用实际操作的形式，机器人常用知识采用上机考试形式器材：结构件：能够满足考试要求的结构件均可电子部分：包含可控制电源通断的电池盒及电机既可考核内容：(一)实践1.使用电池盒类型的遥控器控制电机运转2.能够连接独立的电池盒、开关以及电机3.完成凸轮、滑杆、棘轮、曲柄、连杆等特殊结构模型制作4.驱动电机完成一定任务(二)知识1.了解中国及世界机器人领域的重要历史事件2.知道机器人领域重要的科学家3.知道重要的机器人理论及相关人物4.知道凸轮、滑杆、棘轮、曲柄等特殊结构在生活中的应用三级标准科目：机器人搭建（任务式，编程语言和方式不限）、机器人常用知识、电子电路基础形式：机器人搭建和电子电路基础采用实际操作的形式，机器人常用知识采用上机考试形式器材及软件：结构件：能够满足考试要求的结构件均可核心控制板：开源硬件控制板，包含硬件的原理图、引导程序（如果含）、操作系统（如果含）、开源的开发环境及源码。
目前支持的控制板种类及型号，请至官方网站查询。
电子部分：与核心控制板配套的电子元件或模块开发软件：能够完成开源硬件控制板程序开发的免费软件即可。
目前支持的软件种类及版本，请至官方网站查询。
考核内容：(一)电子电路基础这部分实践操作主要在面包板上完成1.能够完成简单的串联、并联电路2.能够搭建简单的环境状态检测感应器3.能够通过可调电阻控制LED的亮度变化或控制电机速度变化(二)语言程序设计1.能够编写简单的顺序结构程序2.完成简单的选择结构程序（只有一个if或一个if/else）3.能够进行数学运算和比较4.能够简单应用图形化编程软件5.实现数字量输入、输出6.实现模拟量输入、输出(三)机器人搭建这部分实践操作主要是搭建能够完成指定任务的机构，与语言程序设计中的内容有部分交叉1.基本传感器应用2.能够进行数学运算和比较3.灵活应用控制器IO口实现数字量输出4.控制机器人平台移动5.实现简单的自律型机器人制作（比如简单避障、单线条巡线）6.能够编写简单的顺序结构程序7.完成简单的选择结构程序（只有一个if或一个if/else）(四)知识1.知道电力、电流、电压、电阻、导体、半导体等概念2.知道串联、并联的概念3.知道模拟量、数字量、IO口输入输出等概念4.了解自律型机器人的行动方式5.知道细分领域的机器人理论及相关人物6.知道LED这种半导体器件是单向导电的7、了解气动原理和相关器件四级标准科目：机器人搭建（任务式，编程语言和方式不限）、机器人常用知识形式：机器人搭建采用实际操作的形式，机器人常用知识采用上机考试形式器材及软件：结构件：能够满足考试要求的结构件均可核心控制板：开源硬件控制板，包含硬件的原理图、引导程序（如果含）、操作系统（如果含）、开源的开发环境及源码。
燕山大学课程研究项目报告自平衡小车机器人系统的设计与制作学院：机械工程学院年级专业：机电2012—1/2班课程名称：机电一体化系统设计组号： 3学生姓名：武进、熊进、冯少日、张陶然组内分工：张三，车体设计与组装，45%李四，软件设计与调试，55%指导教师：姚建涛、刘晓飞日期：2015.10摘要本报告主要介绍打磨机器人的机械臂和机械手的设计方法、思路、原理以及运动控制等，并结合智能车结构绘制三维图、模拟仿真以及计算分析实现打磨、抓取等工作要求。
报告主要分为三大部分：第一部分为进行机械臂方案选取，通过综合考虑选择最优方案，并绘制三维图；第二部分也是最重要的步骤为工作空间的分析（包括求运动学正解与反解）、速度分析与轨迹规划；第三部分为设计总结及心得体会。
通过设计过程中查阅大量资料，组内组间积极讨论最终形成此最终报告，但能力有限，对于本报告中的不足与错误希望老师批评指正。
关键词：机械臂，方案选取，三维图，工作空间，速度，轨迹规划前言机器人学是一门迅速发展的综合性前沿学科，进入21 世纪，人类对空间的利用越来越迫切，随着航天技术的发展，人类在太空中的活动也越来越多。
未来将有大量的空间生产、空间加工、空间装配和空间设备的维护修理工作要做。
但是，由于空间操作环境的特殊性和不确定性，以及载人航天技术的限制，太空中仍然需要由机器人来代替人进行一系列的作业。
因此,，机器人的研发技术将成为未来宇宙开发过程的关键技术之一。
现普遍将机器人划分为两类：一般机器人和智能机器人。
一般机器人是指不具有智能，只具有一般编程能力和操作功能的机器人。
到目前为止，在世界范围内还没有一个统一的智能机器人定义。
大多数专家认为智能机器人至少要具备以下三个要素：一是感觉要素，用来认识周围环境状态；二是运动要素，对外界做出反应性动作；三是思考要素，根据感觉要素所得到的信息，思考出采用什么样的动作。
本次课程设计的打磨机器人小车属于智能机器人的范畴，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。
为了实现打磨以及抓取、移动、放置物体等功能，机械臂与机械手的设计尤为重要。
本次项目对于我们扩展思路、分析问题、解决问题的能力进行了综合性锻炼，也将对今后职业生涯产生重要影响。
目录前言 (I)第1章设计方案的确定 (1)第2章参数确定... ..................................................... ..82.1机械手臂的设计 (10)2.2 位移分析 (11)2.3机械手爪设计 (11)第3章工作空间分析......... .. (12)3.1 运动学正解 (13)3.2运动学反解 (15)第4章速度分析 (16)第5章轨迹规划 (17)第6章项目总结 (18)第7章心得体会 (18)第8章参考文献 (18)第1章设计方案与参数确定1.1机械手臂的设计该设计设计方案有如下三种:（1）该机械臂有3个转动关节，此结构比较简单，易制造，但由于它的工作范围相对较小，所以不采取这种方案。
图3-1（a）（2）该机械臂有4个转动关节，手腕的转动用于实现工件的位姿变化更顺畅。
此结构比较简单，易制造，它的工作范围也相对较大，但由于所抓取的工件有一定的质量，单臂刚度尅能会受到限制，所以不易采取这种方案。
（3）图3-1（b）(3)该机械臂由四个转动关节组成，其中手部分为内外板，在夹取了螺栓后在重力产生的转动力矩下，螺栓自动下垂为竖直状态，便于装配。
该机械臂结构较为简单，综合了上述两种方案的优点，易于实现抓取与装配目标。
所以为最终方案。
图3-1（c）经过分析比较我们最终选定方案3。
1.2 位移分析分析确定连杆参数臂三臂二图5-1 机械手初始位姿1.3机械手爪的设计机械手爪的设计也有三种方案：（1）该方机械手爪的结构还是比较简单的，它通过推动中间滑块，实现手爪的张合，它的最大缺点是张开的范围太小，并且控制不好的话，有时会将滑块从两尖角推出，所以不采取这种方案。
（2）这种方案解决了方案一所存在的部分问题，张开的角度也是比较大的，但是结构比较复杂，制造成本比较高，考虑到经费和加工条件，不采取此方案。
（3）最后这种方案结构比较简单，已加工制造，且手爪张开的角度比较大，满足要求，所以采取方案三。
通过综合考虑，我们决定选择第三种方案。
第二章工作空间分析2.1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、T，矩阵最后一列表示小球在原点坐标系中的位置。
2、3的转角。
最后解得04syms a1 a2 a3 a4 d1 d2 d3 d4 ;%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(0) cos(a4)*cos(0) -sin(0) -d4*sin(0);sin(a4)*sin(0) cos(a4)*sin(0) cos(0) d4*cos(0);0 0 0 1];T40=T10*T21*T32*T43%代入初值：a1=0*pi/180;a2=0*pi/180;a3=-90*pi/180;a4=0*pi/180;d1=0;d2=87;d3=0;d4=0;%解得T40 =0.0000 1.0000 0 201.0000-0.0000 0.0000 -1.0000 -87.0000-1.0000 0.0000 0.0000 0.00000 0 0 1.0000即T 04=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡ 1.0000 0 0 0 0.0000 0.0000 0.0000 1.0000- 87.0000- 1.0000- 0.0000 0.0000- 201.0000 0 1.00000.00002.2 运动学反解运动学反解是已知末端连杆的位姿，求解关节变量的过程。
syms a1 a2 a3 a4T10=[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;T1=inv(T10);%求T10的逆矩阵。
T41=T1*T40;%T41=T21*T32*T43对应各元素相等即可求出各关节变量。
另见附录一第3章 速度分析先求出雅克比矩阵，我们可以得到末端执行器速度与各关节的速度关系。
a1=0*pi/180; a2=0*pi/180; a3=-90*pi/180; a4=0*pi/180; d1=0;d2=87;d3=0;d4=0;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(0) cos(a4)*cos(0) -sin(0) -d4*sin(0);sin(a4)*sin(0) cos(a4)*sin(0) cos(0) d4*cos(0);0 0 0 1];T40=T10*T21*T32*T43;T30=T10*T21*T32;T20=T10*T21;T10=T10;R10=T10(1:3,1:3);%取T10第一行到第三行即第一列到第三列R20=T20(1:3,1:3);R30=T30(1:3,1:3);R40=T40(1:3,1:3);T41=T21*T32*T43;T42=T32*T43;T43=T43;T44=T43;P41=T71(1:3,4);%取最后一列的前三行P42=T72(1:3,4);P43=T73(1:3,4);P44=T74(1:3,4);Z1=T10(1:3,3);%z轴单位向量Z2=T20(1:3,3);Z3=T30(1:3,3);Z4=T40(1:3,3);R1=cross(Z1,(R10*P41));%速度VR2=cross(Z2,(R20*P42));R3=cross(Z3,(R30*P43));R4=cross(Z4,(R40*P44));J=[R1 R2 R3 R4;Z1 Z2 Z3 Z4]得J =87.0000 0 0 0201.0000 0.0000 0 00 201.0000 0 00 0 0 00 -1.0000 -1.0000 -1.00001.0000 0.0000 0.0000 0.0000第4章轨迹规划我们通过三维模拟，得到各个关节角位移和角速度的曲线如下：角位移：关节一角位移关节二角位移关节三角位移关节四角位移角速度：关节一角速度关节二角速度关节三角速度关节四角速度第5章项目总结机械臂与机械手的设计与运动控制是机器人实现自身功能的非常重要的一个环节，尽管我们通过学习与自身能力结合完成了本次项目，但其内容与功能上仍有不足与缺陷，希望将来能有有机会再次完善。
