

已经通过蒙特卡洛法求得了机器人工作空间,也可以求得力-线位移刚度矩阵的最小奇异值作为刚度指标,如何生成工作空间的刚度性能云图?图1为工作空间,图2为刚度性能云图


关注在MATLAB中,可以使用以下代码生成工作空间的刚度性能云图:
%读入机器人工作空间坐标数据
load workspace_data.mat
%读入力-线位移刚度矩阵的最小奇异值数据
load stiffness_data.mat
%设置需要绘制的刚度性能等值线
stiffness_levels = [0.1, 0.2, 0.5, 1, 2, 5, 10];
%计算工作空间刚度性能
n_points = size(workspace, 1);
stiffness_performance = zeros(n_points, 1);
for i = 1:n_points
stiffness_performance(i) = min(stiffness_data(:,:,i), [], 'all');
end
%绘制刚度性能云图
figure;
scatter(workspace(:,1), workspace(:,2), 20, stiffness_performance, 'filled');
colorbar;
colormap jet;
hold on;
contour(workspace_grid_x, workspace_grid_y, min(stiffness_data, [], 'all', 'omitnan'), stiffness_levels, 'k', 'LineWidth', 1);
axis equal;
xlabel('X轴坐标');
ylabel('Y轴坐标');
title('工作空间的刚度性能云图');
其中,workspace_data.mat和stiffness_data.mat分别存储了机器人的工作空间坐标和力-线位移刚度矩阵的最小奇异值数据。workspace_grid_x和workspace_grid_y则是在整个工作空间范围内生成的网格点,用于绘制刚度性能等值线。