rigidBody
Создайте твердое тело
Описание
rigidBody объект представляет твердое тело. Твердое тело является базовым блоком для любого манипулятора робота с древовидной структурой. Каждый rigidBody имеет rigidBodyJoint объект присоединил к нему, который задает, как твердое тело может переместиться. Твердые тела собраны в модель робота с древовидной структурой использование rigidBodyTree.
Установите объединенный объект на Joint свойство прежде, чем вызвать addBody добавить твердое тело в модель робота. Когда твердое тело находится в дереве твердого тела, вы не можете непосредственно изменить его свойства, потому что оно повреждает отношения между телами. Используйте replaceJoint изменить целую древовидную структуру.
Создание
Синтаксис
Описание
Входные параметры
Свойства
Name — Имя твердого тела
представьте скаляр в виде строки | вектор символов
Имя твердого тела, заданного как скаляр строки или вектор символов. Это имя должно быть уникально для тела так, чтобы это могло быть найдено в rigidBodyTree объект.
Типы данных: char | string
Joint — rigidBodyJoint объект
указатель
rigidBodyJoint объект, заданный как указатель. По умолчанию соединением является 'fixed' ввод.
Mass — Масса твердого тела
1
Масса твердого тела, заданного в виде числа в килограммах.
CenterOfMass — Центр массового положения твердого тела
[0 0 0] [x y z] вектор
Центр массового положения твердого тела, заданного как [x y z] вектор. Вектор описывает местоположение центра массы относительно системы координат тела в метрах.
Inertia — Инерция твердого тела
[1 1 1 0 0 0] [Ixx Iyy Izz Iyz Ixz Ixy] вектор
Инерция твердого тела, заданного как [Ixx Iyy Izz Iyz Ixz Ixy] вектор относительно системы координат тела в квадратных метрах килограмма. Первые три элемента вектора являются диагональными элементами inertia tensor. Последние три элемента являются недиагональными элементами тензора инерции. Тензор инерции является положительной определенной симметрической матрицей:
Parent — Родительский элемент твердого тела
rigidBody указатель на объект
Родительский элемент твердого тела, заданный как rigidBody указатель на объект. Соединение твердого тела задает, как это тело может переместиться относительно родительского элемента. Это свойство пусто, пока твердое тело не добавляется к rigidBodyTree модель робота.
Children — Дочерние элементы твердого тела
массив ячеек rigidBody указатели на объект
Дочерние элементы твердого тела, заданные как массив ячеек rigidBody указатели на объект. Эти дочерние элементы твердого тела все присоединяются к этому объекту твердого тела. Это свойство пусто, пока твердое тело не добавляется к rigidBodyTree модель робота, и по крайней мере еще одно тело добавляются к дереву с этим телом как его родительский элемент.
Visuals — Визуальные конфигурации
массив ячеек скаляров строки | массив ячеек из символьных векторов
Визуальные конфигурации, заданные как массив ячеек скаляров строки или векторов символов. Каждый вектор символов описывает тип и источник визуальной геометрии. Например, если файл mesh, link_0.stl, присоединен к твердому телу, визуальным был бы Mesh:link_0.stl. Визуальные конфигурации добавляются к твердому телу с помощью addVisual.
Функции объекта
copy | Создайте глубокую копию твердого тела |
Примеры
Присоедините твердое тело и соединение к дереву твердого тела
Добавьте твердое тело и соответствующее соединение к дереву твердого тела. Каждый rigidBody объект содержит rigidBodyJoint возразите и должен быть добавлен к rigidBodyTree использование addBody.
Создайте дерево твердого тела.
rbtree = rigidBodyTree;
Создайте твердое тело с уникальным именем.
body1 = rigidBody('b1');Создайте шарнирное соединение. По умолчанию, rigidBody объект идет с фиксированным соединением. Замените соединение путем присвоения нового rigidBodyJoint возразите против body1.Joint свойство.
jnt1 = rigidBodyJoint('jnt1','revolute'); body1.Joint = jnt1;
Добавьте твердое тело в дерево. Задайте имя тела, к которому вы присоединяете твердое тело. Поскольку это - первое тело, используйте базовое имя дерева.
basename = rbtree.BaseName; addBody(rbtree,body1,basename)
Используйте showdetails на дереве, чтобы подтвердить твердое тело и соединение были добавлены правильно.
showdetails(rbtree)
-------------------- Robot: (1 bodies) Idx Body Name Joint Name Joint Type Parent Name(Idx) Children Name(s) --- --------- ---------- ---------- ---------------- ---------------- 1 b1 jnt1 revolute base(0) --------------------
Создайте робота манипулятора Используя параметры Denavit-Hartenberg
Используйте параметры Denavit-Hartenberg (DH) робота Puma560®, чтобы создать робота. Каждое твердое тело добавляется по одному, с дочерним элементом к родительскому элементу преобразовывают заданный объединенным объектом.
Параметры DH задают геометрию робота с отношением к тому, как каждое твердое тело присоединено к своему родительскому элементу. Для удобства установите параметры для робота Puma560 в матрице. Робот Пумы является последовательным цепочечным манипулятором. Параметры DH относительно предыдущей линии в матрице, соответствуя предыдущему объединенному прикреплению.
dhparams = [0 pi/2 0 0;
0.4318 0 0 0
0.0203 -pi/2 0.15005 0;
0 pi/2 0.4318 0;
0 -pi/2 0 0;
0 0 0 0];Создайте объект дерева твердого тела создать робота.
robot = rigidBodyTree;
Создайте первое твердое тело и добавьте его в робота. Добавить твердое тело:
Создайте
rigidBodyвозразите и дайте ему уникальное имя.Создайте
rigidBodyJointвозразите и дайте ему уникальное имя.Используйте
setFixedTransformзадавать преобразование от тела к телу с помощью параметров DH. Последний элемент параметров DH,theta, проигнорирован, потому что угол зависит от объединенного положения.Вызовите
addBodyприсоединить первый сустав к базовой системе координат робота.
body1 = rigidBody('body1'); jnt1 = rigidBodyJoint('jnt1','revolute'); setFixedTransform(jnt1,dhparams(1,:),'dh'); body1.Joint = jnt1; addBody(robot,body1,'base')
Создайте и добавьте другие твердые тела в робота. Задайте предыдущее имя тела при вызове addBody присоединить его. Каждое фиксированное преобразование относительно предыдущей объединенной координатной системы координат.
body2 = rigidBody('body2'); jnt2 = rigidBodyJoint('jnt2','revolute'); body3 = rigidBody('body3'); jnt3 = rigidBodyJoint('jnt3','revolute'); body4 = rigidBody('body4'); jnt4 = rigidBodyJoint('jnt4','revolute'); body5 = rigidBody('body5'); jnt5 = rigidBodyJoint('jnt5','revolute'); body6 = rigidBody('body6'); jnt6 = rigidBodyJoint('jnt6','revolute'); setFixedTransform(jnt2,dhparams(2,:),'dh'); setFixedTransform(jnt3,dhparams(3,:),'dh'); setFixedTransform(jnt4,dhparams(4,:),'dh'); setFixedTransform(jnt5,dhparams(5,:),'dh'); setFixedTransform(jnt6,dhparams(6,:),'dh'); body2.Joint = jnt2; body3.Joint = jnt3; body4.Joint = jnt4; body5.Joint = jnt5; body6.Joint = jnt6; addBody(robot,body2,'body1') addBody(robot,body3,'body2') addBody(robot,body4,'body3') addBody(robot,body5,'body4') addBody(robot,body6,'body5')
Проверьте, что ваш робот был создан правильно при помощи showdetails или show функция. showdetails списки все тела в командном окне MATLAB®. show отображает робота с данной настройкой (домой по умолчанию). Вызовы axis измените пределы по осям и скройте подписи по осям.
showdetails(robot)
-------------------- Robot: (6 bodies) Idx Body Name Joint Name Joint Type Parent Name(Idx) Children Name(s) --- --------- ---------- ---------- ---------------- ---------------- 1 body1 jnt1 revolute base(0) body2(2) 2 body2 jnt2 revolute body1(1) body3(3) 3 body3 jnt3 revolute body2(2) body4(4) 4 body4 jnt4 revolute body3(3) body5(5) 5 body5 jnt5 revolute body4(4) body6(6) 6 body6 jnt6 revolute body5(5) --------------------
show(robot);
axis([-0.5,0.5,-0.5,0.5,-0.5,0.5])
axis off
Вопросы совместимости
Ссылки
[1] Крэйг, Джон Дж. Введение в робототехнику: механика и управление. Чтение, MA: Аддисон-Уэсли, 1989.
[2] Siciliano, Бруно. Робототехника: моделирование, планируя и управляет. Лондон: Спрингер, 2009.