Модель робота

Загрузите модель робота ABB IRB 120 в рабочую область. Отобразите модель.

robot = loadrobot('abbIrb120','DataFormat','row');
show(robot);

Аналитический IK

Создайте аналитический решатель IK. Покажите детали для модели робота, которая перечисляет различные кинематические группы, доступные для закрытой формы аналитические решения IK. Выберите вторую кинематическую группу путем нажатия на Use эта кинематическая ссылка группы во второй строке таблицы.

aik = analyticalInverseKinematics(robot);
showdetails(aik)

--------------------
Robot: (8 bodies)

Index      Base Name   EE Body Name     Type                    Actions
-----      ---------   ------------     ----                    -------
    1      base_link         link_6   RRRSSS   Use this kinematic group
    2      base_link          tool0   RRRSSS   Use this kinematic group

Смотрите кинематическую группу, которая перечисляет основу и имена корпуса исполнительного элемента конца. Для этого робота группа использует 'base_link' и 'tool0' тела, соответственно.

aik.KinematicGroup

ans = struct with fields:
               BaseName: 'base_link'
    EndEffectorBodyName: 'tool0'

Сгенерируйте функцию

Сгенерируйте функцию IK для выбранной кинематической группы. Задайте имя для функции, которая сгенерирована и сохранена в текущем каталоге.

generateIKFunction(aik,'robotIK');

Задайте желаемое положение исполнительного элемента конца. Преобразуйте xyz-позиционное в гомогенное преобразование.

eePosition = [0 0.5 0.5];
eePose = trvec2tform(eePosition);
hold on
plotTransforms(eePosition,tform2quat(eePose))
hold off

Сгенерируйте настройку для решения IK

Задайте гомогенное преобразование к сгенерированной функции IK, которая генерирует все решения для желаемого положения исполнительного элемента конца. Отобразите первую сгенерированную настройку, чтобы проверить, что желаемое положение было достигнуто.

ikConfig = robotIK(eePose); % Uses the generated file

show(robot,ikConfig(1,:));
hold on
plotTransforms(eePosition,tform2quat(eePose))
hold off

Отобразите всю закрытую форму решения IK последовательно.

figure;
numSolutions = size(ikConfig,1);

for i = 1:size(ikConfig,1)
    subplot(1,numSolutions,i)
    show(robot,ikConfig(i,:));
end

Загрузите модель робота и сгенерируйте решатель IK

Загрузите модель робота в рабочую область и создайте analyicalInverseKinematics объект. Используйте showdetails возразите функции, чтобы видеть поддерживаемые кинематические группы.

robot = loadrobot('willowgaragePR2','DataFormat','row');
aik = analyticalInverseKinematics(robot);
opts = showdetails(aik);

--------------------
Robot: (94 bodies)

Index                                          Base Name                                       EE Body Name     Type                    Actions
-----                                          ---------                                       ------------     ----                    -------
    1                                l_shoulder_pan_link                                  l_wrist_roll_link   RSSSSS   Use this kinematic group
    2                                r_shoulder_pan_link                                  r_wrist_roll_link   RSSSSS   Use this kinematic group
    3                                l_shoulder_pan_link                                l_gripper_palm_link   RSSSSS   Use this kinematic group
    4                                r_shoulder_pan_link                                r_gripper_palm_link   RSSSSS   Use this kinematic group
    5                                l_shoulder_pan_link                                l_gripper_led_frame   RSSSSS   Use this kinematic group
    6                                l_shoulder_pan_link                 l_gripper_motor_accelerometer_link   RSSSSS   Use this kinematic group
    7                                l_shoulder_pan_link                               l_gripper_tool_frame   RSSSSS   Use this kinematic group
    8                                r_shoulder_pan_link                                r_gripper_led_frame   RSSSSS   Use this kinematic group
    9                                r_shoulder_pan_link                 r_gripper_motor_accelerometer_link   RSSSSS   Use this kinematic group
   10                                r_shoulder_pan_link                               r_gripper_tool_frame   RSSSSS   Use this kinematic group

Выберите группу, programmically использующую выход showdetails возразите функции, opts. Выбранная группа использует левое плечо в качестве основы с левым запястьем как исполнительный элемент конца.

aik.KinematicGroup = opts(1).KinematicGroup;
disp(aik.KinematicGroup)

               BaseName: 'l_shoulder_pan_link'
    EndEffectorBodyName: 'l_wrist_roll_link'

Сгенерируйте функцию IK для выбранной группы.

generateIKFunction(aik,'willowRobotIK');

Решите аналитический IK

Задайте целевое положение исполнительного элемента конца с помощью случайным образом сгенерированной настройки.

rng(0);
expConfig = randomConfiguration(robot);

eeBodyName = aik.KinematicGroup.EndEffectorBodyName;
baseName = aik.KinematicGroup.BaseName;
expEEPose = getTransform(robot,expConfig,eeBodyName,baseName);

Решите для всех настроек робота, которые достигают заданного положения исполнительного элемента конца с помощью сгенерированной функции IK. Чтобы проигнорировать объединенные пределы, задайте false как второй входной параметр.

ikConfig = willowRobotIK(expEEPose,false);

Чтобы отобразить целевое положение исполнительного элемента конца в мировой системе координат, получите преобразование от основы модели робота, а не основы кинематической группы. Отобразите все сгенерированные решения IK путем определения индексов для кинематической группы решение IK в векторе настройки, используемом с show функция.

eeWorldPose = getTransform(robot,expConfig,eeBodyName);

generatedConfig = repmat(expConfig, size(ikConfig,1), 1);
generatedConfig(:,aik.KinematicGroupConfigIdx) = ikConfig;

for i = 1:size(ikConfig,1)
    figure;
    ax = show(robot,generatedConfig(i,:));
    hold all;
    plotTransforms(tform2trvec(eeWorldPose),tform2quat(eeWorldPose),'Parent',ax);
    title(['Solution ' num2str(i)]);
end