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Robotics Toolbox for MATLAB – 概述

它是什么 – 一个成熟、开源的 MATLAB 工具箱，为 MATLAB 环境添加经典机器人学算法。它提供串联链机械臂、移动机器人运动学、动力学、路径规划、定位、SLAM 的 MATLAB 类表示，以及一些 Simulink 模型（例如四旋翼）。代码可追溯至 1993 年，早于 MathWorks 自家的 Robotics System Toolbox。

主要功能

• 机械臂建模 – 为任何串联机器人（例如 Puma 560、Kinova、UR）创建 SerialLink 对象。提供正运动学、逆运动学、动力学（RNE）、Jacobian 等函数。
• 移动机器人模型 – 单轮、双轮、汽车型车辆；规划器如 Bug、D*、PRM、Reeds‑Shepp、格状和 RRT；通过 EKF 或粒子滤波器定位；地图构建和 EKF‑SLAM。
• 模拟与可视化 – 2‑D/3‑D 动画（plot3d、plot_vehicle）、GIF/视频导出，以及非完整约束车辆和四旋翼的 Simulink 块。
• 扩展性 – 源代码完全可用；用户可以重写函数以提升速度、编译为 MEX，或添加新算法。

典型工作流程（来自 README）

1. 加载机器人模型，例如 mdl_puma560。
2. 使用该对象（p560）计算正运动学（p560.fkine(q)）或逆运动学（p560.ikine6s(T)）。
3. 生成关节空间轨迹（jtraj）并动画化（p560.plot3d）。
4. 对于移动机器人，定义起点/终点位姿，调用规划器（ReedsShepp），然后用 plot_vehicle 可视化。
5. 执行定位演示，例如输出动画的粒子滤波器（ParticleFilter）。

安装

• MATLAB‑Drive 方法 – 分享预打包的文件夹，运行 startup_rvc.m。
• GitHub 方法 – 克隆此仓库以及必要的 spatial-math 和 toolbox-common-matlab 仓库，运行 make -C robot 构建 MEX/Java 文件，然后添加路径并调用 startup_rvc。

适用对象

• 需要清晰、可读的经典机器人学算法参考实现的研究人员和学生。
• 在以 MATLAB 为中心的课程中教授机器人运动学、动力学、规划、SLAM 或控制的教育者。
• 想要在不购买商业工具箱的情况下进行机器人仿真原型的爱好者。

许可证 – GNU LGPL v3，允许在学术和商业项目中使用（受 LGPL 条款约束）。

何处获取帮助 – Google 群组论坛、FAQ 页面，以及作者的电子邮件（rvc@petercorke.com）。