Создайте робота шаг за шагом

Этот пример проходит процесс создания робота шаг за шагом, показывая вам различные компоненты робота и как функции вызваны, чтобы создать его. Секции кода показывают, но фактические значения для размерностей и преобразований зависят от вашего робота.

  1. Создайте объект твердого тела.

    body1 = rigidBody('body1');
    

  2. Создайте соединение и присвойте его твердому телу. Задайте свойство исходного положения соединения, HomePosition. Установите соединение к родительскому элементу, преобразовывают использование гомогенного преобразования, tform. Используйте trvec2tform функционируйте, чтобы преобразовать от вектора сдвига до однородного преобразования. ChildToJointTransform установлен в единичную матрицу.

    jnt1 = rigidBodyJoint('jnt1','revolute');
    jnt1.HomePosition = pi/4;
    tform = trvec2tform([0.25, 0.25, 0]); % User defined
    setFixedTransform(jnt1,tform);
    body1.Joint = jnt1;
    

  3. Создайте дерево твердого тела. Это дерево инициализируется с основной координатной системой координат, чтобы присоединить тела к.

    robot = rigidBodyTree;

  4. Добавьте первое тело в дерево. Укажите, что вы присоединяете его к основе дерева. Фиксированное преобразование, заданное ранее, от основы (родительский элемент) к первому телу.

    addBody(robot,body1,'base')

  5. Создайте второе тело. Задайте свойства этого тела и присоедините его к первому твердому телу. Задайте преобразование относительно предыдущей системы координат тела.

    body2 = rigidBody('body2');
    jnt2 = rigidBodyJoint('jnt2','revolute');
    jnt2.HomePosition = pi/6; % User defined
    tform2 = trvec2tform([1, 0, 0]); % User defined
    setFixedTransform(jnt2,tform2);
    body2.Joint = jnt2;
    addBody(robot,body2,'body1'); % Add body2 to body1

  6. Добавьте другие тела. Присоедините тело 3 и 4, чтобы придать форму 2.

    body3 = rigidBody('body3');
    body4 = rigidBody('body4');
    jnt3 = rigidBodyJoint('jnt3','revolute');
    jnt4 = rigidBodyJoint('jnt4','revolute');
    tform3 = trvec2tform([0.6, -0.1, 0])*eul2tform([-pi/2, 0, 0]); % User defined
    tform4 = trvec2tform([1, 0, 0]); % User defined
    setFixedTransform(jnt3,tform3);
    setFixedTransform(jnt4,tform4);
    jnt3.HomePosition = pi/4; % User defined
    body3.Joint = jnt3
    body4.Joint = jnt4
    addBody(robot,body3,'body2'); % Add body3 to body2
    addBody(robot,body4,'body2'); % Add body4 to body2

  7. Если у вас есть определенный исполнительный элемент конца, о котором вы заботитесь об управлении, задаете его как твердое тело с фиксированным соединением. Для этого робота добавьте исполнительный элемент конца в body4 так, чтобы можно было получить преобразования для него.

    bodyEndEffector = rigidBody('endeffector');
    tform5 = trvec2tform([0.5, 0, 0]); % User defined
    setFixedTransform(bodyEndEffector.Joint,tform5);
    addBody(robot,bodyEndEffector,'body4');
  8. Теперь, когда вы создали своего робота, можно сгенерировать настройки робота. С данной настройкой можно также получить преобразование между двумя системами координат тела с помощью rigidBodyTree.getTransform. Получите преобразование от исполнительного элемента конца до основы.

    config = randomConfiguration(robot)
    tform = getTransform(robot,config,'endeffector','base')
    config = 
    
      1×2 struct array with fields:
    
        JointName
        JointPosition
    
    
    tform =
    
       -0.5484    0.8362         0         0
       -0.8362   -0.5484         0         0
             0         0    1.0000         0
             0         0         0    1.0000

    Примечание

    Это преобразование характерно для размерностей, заданных в этом примере. Значения для вашего робота варьируются в зависимости от преобразований, которые вы задаете.

  9. Можно создать поддерево из существующего робота или других моделей робота при помощи subtree. Задайте имя тела, чтобы использовать в качестве основы для нового поддерева. Можно изменить это поддерево путем добавления, изменившись или удалив тела.

    newArm = subtree(robot,'body2');
    removeBody(newArm,'body3');
    removeBody(newArm,'endeffector')
    

  10. Можно также добавить эти поддеревья в робота. Добавление поддерева похоже на добавление тела. Заданные действия имени тела как основа для прикрепления и все преобразования на поддереве относительно той системы координат тела. Прежде чем вы добавите поддерево, необходимо гарантировать все имена тел, и соединения уникальны. Создайте копии тел и соединений, переименуйте их и замените их на поддереве. Вызовите addSubtree присоединить поддерево к заданному телу.

    newBody1 = copy(getBody(newArm,'body2'));
    newBody2 = copy(getBody(newArm,'body4'));
    newBody1.Name = 'newBody1';
    newBody2.Name = 'newBody2';
    newBody1.Joint = rigidBodyJoint('newJnt1','revolute');
    newBody2.Joint = rigidBodyJoint('newJnt2','revolute');
    tformTree = trvec2tform([0.2, 0, 0]); % User defined
    setFixedTransform(newBody1,tformTree);
    replaceBody(newArm,'body2',newBody1);
    replaceBody(newArm,'body4',newBody2);
    
    addSubtree(robot,'body1',newArm);

  11. Наконец, можно использовать showdetails чтобы посмотреть на робота, вы создали. Проверьте, что объединенные типы правильны.

    showdetails(robot)
     Idx          Body Name             Joint Name             Joint Type          Parent Name(Idx)   Children Name(s)
     ---          ---------             ----------             ----------          ----------------   ----------------
       1              body1                   jnt1               revolute                   base(0)   body2(2)  newBody1(6)  
       2              body2                   jnt2               revolute                  body1(1)   body3(3)  body4(4)  
       3              body3                   jnt3               revolute                  body2(2)   
       4              body4                   jnt4               revolute                  body2(2)   endeffector(5)  
       5        endeffector        endeffector_jnt                  fixed                  body4(4)   
       6           newBody1                newJnt1               revolute                  body1(1)   newBody2(7)  
       7           newBody2                newJnt2               revolute               newBody1(6)   
    --------------------

Смотрите также

|

Похожие темы