Возможность соединения CAN в приложении робототехники
Этот пример показывает вам, как использовать Vehicle Network Toolbox™, чтобы реализовать Сеть области контроллера (CAN) в удаленной руке манипулятора с помощью Simulink®. Используемые сообщения CAN заданы в файле базы данных CAN, canDatabaseFor6DofRoboticArm.dbc.
Vehicle Network Toolbox обеспечивает блоки Simulink для передачи и получения живых сообщений с помощью моделей Simulink по Сетям области контроллера (CAN). Этот пример использует Настройку CAN, Пакет CAN, Передачу CAN, CAN Получают, и CAN Распаковывает блоки, чтобы выполнить передачу данных по шине CAN.
MathWorks виртуальные каналы CAN используется в этом примере. В качестве альтернативы можно соединить модели с другим поддерживаемым оборудованием.
Описание модели
Модель состоит из следующих подсистем: система руки Манипулятора, Инверсная кинематика и контроллер, Объединенный интерфейс передачи CAN, Объединенный CAN получает интерфейс, Инверсную кинематику и интерфейс передачи CAN контроллера, и Инверсная кинематика и CAN контроллера получают интерфейс. Каждое соединение и инверсная кинематика и подсистема контроллера составляют узел в шине CAN.
Вводы данных пользователем координаты положения (X, Y и Z в метрах) и ориентация (список, подача и углы отклонения от курса в градусах, в теле 3 2-3-1 последовательность) исполнительного элемента конца. Инверсная кинематика и подсистема контроллера получают обратную связь от датчиков угла поворота шарнира, которые отправляются через шину CAN, и отправляет соответствующие команды в каждый объединенный двигатель через шину CAN, чтобы управлять положением anf ориентация исполнительного элемента конца к значениям ввода данных пользователем.
Удаленная рука манипулятора принята, чтобы быть присоединенной к космическому кораблю в орбите. В результате силой тяжести пропускают.
Система руки манипулятора
Эта подсистема состоит из модели твердого тела удаленной руки манипулятора, смоделированного 2G Simscape Multibody использования. Рука имеет шесть соединений. Каждое соединение приводится в движение двигателем постоянного тока на коробку передач и моделируется с помощью Simscape Основополагающая Библиотека. Каждое соединение также имеет датчик угла поворота шарнира. Данные о датчике в отправленном в шину CAN. Каждый двигатель приводится в действие управляемым источником напряжения. Источники напряжения получают сообщения от шины CAN и применяют напряжение постоянного тока через их терминалы, соответствующие информации в сообщениях.
Инверсная кинематика и контроллер
Инверсная кинематика и подсистема контроллера дальнейшие реализации инверсная кинематика и алгоритм управления. Инверсная кинематика вычисляет желаемые углы поворота шарнира из желаемого положения (X, Y и Z) и ориентация (список, подача и углы отклонения от курса), которые вводятся пользователем. Дискретные ПИД-регуляторы используют значения датчика угла поворота шарнира, которые читаются из шины CAN, чтобы определить напряжение постоянного тока, которое должно быть применено к каждому двигателю, чтобы управлять углами поворота шарнира к требуемым значениям. Значения напряжения постоянного тока отправляются как сообщения в шине CAN.
Объединенный интерфейс передачи CAN
Эта подсистема состоит из блоков VNT, которые необходимы, чтобы передать значения угла поворота шарнира от соответствующих датчиков в шину CAN.
Объединенный CAN получает интерфейс
Эта подсистема состоит из блоков VNT, которые необходимы, чтобы получить и распаковать сообщения от шины CAN, которые содержат информацию о напряжениях постоянного тока, которые должны быть применены к управляемым источникам напряжения, соответствующим каждому двигателю.
Инверсная кинематика и интерфейс передачи CAN контроллера
Эта подсистема состоит из блоков VNT, которые необходимы, чтобы передать моторные сигналы (напряжения постоянного тока, которые должны быть применены через управляемые источники напряжения), вычисленный Инверсной кинематикой и Подсистемой контроллера в шину CAN.
Инверсная кинематика и CAN контроллера получают интерфейс
Эта подсистема состоит из блоков VNT, которые необходимы, чтобы получить сообщения от шины CAN, которые содержат информацию об углах поворота шарнира, которые отправляются датчиками угла поворота шарнира.