externalForce

Составьте матрицу внешних сил относительно базы

Описание

пример

fext = externalForce(robot,bodyname,wrench) составляет внешнюю матрицу силы, которую можно использовать в качестве входных параметров к inverseDynamics и forwardDynamics прикладывать внешнюю силу, wrench, к телу, заданному bodyname. wrench вход принят, чтобы быть в базовой системе координат.

пример

fext = externalForce(robot,bodyname,wrench,configuration) составляет внешнюю матрицу силы, принимающую тот wrench находится в bodyname структурируйте для заданного configuration. Матрица силы fext дан в базовой системе координат.

Примеры

свернуть все

Вычислите результирующие объединенные ускорения для данной настройки робота с прикладывавшими внешними силами, и обеспечивает из-за силы тяжести. Ключ применяется к определенному телу с силой тяжести, задаваемой для целого робота.

Загрузите предопределенную модель робота LBR KUKA, которая задана как RigidBodyTree объект.

load exampleRobots.mat lbr

Установите формат данных на 'row'. Для всех вычислений динамики форматом данных должен быть любой 'row' или 'column'.

lbr.DataFormat = 'row';

Установите силу тяжести. По умолчанию сила тяжести принята, чтобы быть нулем.

lbr.Gravity = [0 0 -9.81];

Получите домашнюю настройку для lbr робот.

q = homeConfiguration(lbr);

Задайте вектор ключа, который представляет внешние силы, испытанные роботом. Используйте externalForce функция, чтобы сгенерировать внешнюю матрицу силы. Задайте модель робота, исполнительный элемент конца, который испытывает ключ, вектор ключа и текущую настройку робота. wrench дан относительно 'tool0' система координат тела, которая требует, чтобы вы задали настройку робота, q.

wrench = [0 0 0.5 0 0 0.3];
fext = externalForce(lbr,'tool0',wrench,q);

Вычислите результирующие объединенные ускорения из-за силы тяжести с внешней силой, к которой применяются исполнительный элемент конца 'tool0' когда lbr в его домашней настройке. Объединенные скорости и объединенные крутящие моменты приняты, чтобы быть нулем (вход как пустой вектор []).

qddot = forwardDynamics(lbr,q,[],[],fext);

Используйте externalForce функция, чтобы сгенерировать матрицы силы, чтобы примениться к модели дерева твердого тела. Матрица силы является m-6 вектором, который ссорится для каждого соединения на роботе, чтобы применить ключ с шестью элементами. Используйте externalForce функционируйте и задайте исполнительный элемент конца, чтобы правильно присвоить ключ правильной строке матрицы. Можно добавить, что несколько спрессовывают матрицы, чтобы прикладывать несколько сил к одному роботу.

Чтобы вычислить объединенные крутящие моменты, которые противостоят этим внешним силам, используйте inverseDynamics функция.

Загрузите предопределенную модель робота LBR KUKA, которая задана как RigidBodyTree объект.

load exampleRobots.mat lbr

Установите формат данных на 'row'. Для всех вычислений динамики форматом данных должен быть любой 'row' или 'column'.

lbr.DataFormat = 'row';

Установите Gravity свойство дать определенное гравитационное ускорение.

lbr.Gravity = [0 0 -9.81];

Получите домашнюю настройку для lbr.

q = homeConfiguration(lbr);

Установите внешнюю силу на link1. Входной вектор ключа выражается в базовой системе координат.

fext1 = externalForce(lbr,'link_1',[0 0 0.0 0.1 0 0]);

Установите внешнюю силу на исполнительном элементе конца, tool0. Входной вектор ключа выражается в tool0 система координат.

fext2 = externalForce(lbr,'tool0',[0 0 0.0 0.1 0 0],q);

Вычислите объединенные крутящие моменты, требуемые сбалансировать внешние силы. Чтобы объединить силы, добавьте матрицы силы вместе. Объединенные скорости и ускорения приняты, чтобы быть нулем (вход как []).

tau = inverseDynamics(lbr,q,[],[],fext1+fext2);

Входные параметры

свернуть все

Модель Robot, заданная как rigidBodyTree объект. Использовать externalForce функция, набор DataFormat свойство к любому "row" или "column".

Имя тела, к которому прикладывается внешняя сила, задало как скаляр строки или вектор символов. Это имя тела должно совпадать с телом на robot объект.

Типы данных: char | string

Крутящие моменты и силы обратились к телу, заданному как [Tx Ty Tz Fx Fy Fz] вектор. Первые три элемента ключа соответствуют моментам вокруг xyz - оси. Последние три элемента являются линейными силами вдоль тех же осей. Если вы не задаете робота configuration, ключ принят, чтобы быть относительно базовой системы координат.

Настройка робота, заданная как вектор с положениями для всех нефиксированных соединений в модели робота. Можно сгенерировать настройку с помощью homeConfiguration(robot), randomConfiguration(robot), или путем определения собственных объединенных положений. Использовать векторную форму configuration, установите DataFormat свойство для robot к любому "row" или "column" .

Выходные аргументы

свернуть все

Внешняя матрица силы, возвращенная или как n-by-6 или как 6 n матрицей, где n является скоростным номером (степени свободы) робота. Форма зависит от DataFormat свойство robot. "row" формат данных использует n-by-6 матрица. "column" формат данных использует 6 n.

Составленная матрица перечисляет только значения кроме нуля в местоположениях, относящихся к заданному телу. Можно добавить, спрессовывают матрицы, чтобы задать несколько сил на нескольких телах. Используйте внешнюю матрицу силы, чтобы задать внешние силы к функциям динамики inverseDynamics и forwardDynamics.

Введенный в R2017a

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте