Gabryxx7/RobotArmHelix

3D Simulation, forward and inverse kinematics of a robotic arm in C# using WPF and helix-toolkit

这是一个基于C#和WPF框架开发的开源机器人手臂3D仿真项目，核心功能是实现机械臂的正向运动学与逆向运动学模拟。项目利用Helix-Toolkit这一强大的3D图形库，在Windows桌面环境中构建了完整的可视化交互界面。技术栈方面，主要采用C#作为编程语言，WPF负责UI界面设计，Helix-Toolkit提供3D渲染支持，同时结合了梯度下降算法来实现逆向运动学求解。项目解决了工业机器人仿真中常见的运动学计算与可视化问题，特别适合用于机器人算法验证、教学演示和工业自动化方案预研。其核心特点包括：基于ABB IRB 4600真实工业机器人模型，通过FreeCAD将STEP格式转换为STL网格，并利用MeshLab的二次边折叠简化算法将模型面数优化至10000面，在保证视觉真实感的同时大幅提升了渲染性能。逆向运动学部分采用了Alan Zucconi提出的梯度下降方法，能够通过迭代计算快速找到关节角度解。项目还参考了RAV2项目的架构设计，确保了代码的模块化和可扩展性。适用场景非常广泛，包括机器人学课程教学、工业机器人离线编程验证、运动学算法对比测试，以及作为更复杂机器人仿真系统的底层基础。用户可以通过鼠标交互控制机械臂末端执行器的目标位置，实时观察各关节角度的变化和机械臂姿态的调整，直观理解运动学原理。