Производная по времени от состояний модели манипулятора
stateDot = derivative(taskMotionModel,state,refPose,refVel)
stateDot = derivative(jointMotionModel,state,cmds)
stateDot = derivative(jointMotionModel,state,cmds,fExt)
В этом примере показано, как создавать и использовать jointSpaceMotionModel объект для робота-манипулятора в совместном пространстве.
Создание робота
robot = loadrobot("kinovaGen3","DataFormat","column","Gravity",[0 0 -9.81]);
Настройка моделирования
Установите временной интервал в 1 с с размером временного интервала 0,01 с. Установите начальное состояние роботов, домашняя конфигурация со скоростью ноль.
tspan = 0:0.01:1; initialState = [homeConfiguration(robot); zeros(7,1)];
Определите опорное состояние с целевым положением, нулевой скоростью и нулевым ускорением.
targetState = [pi/4; pi/3; pi/2; -pi/3; pi/4; -pi/4; 3*pi/4; zeros(7,1); zeros(7,1)];
Создание модели движения
Моделирование системы с вычисленным контролем крутящего момента и динамикой ошибок, определяемой умеренно быстрым откликом на шаг с перерасходом 5%.
motionModel = jointSpaceMotionModel("RigidBodyTree",robot);
updateErrorDynamicsFromStep(motionModel,.3,.05);Моделирование робота
Используйте производную функцию модели в качестве входных данных для ode45 для моделирования поведения в течение 1 секунды.
[t,robotState] = ode45(@(t,state)derivative(motionModel,state,targetState),tspan,initialState);
Постройте график ответа
Постройте график положения всех соединений, приводимых в целевое состояние. Соединения с большим смещением между начальным положением и целевым положением приводят в действие к цели с большей скоростью, чем соединения с меньшим смещением. Это приводит к перегрузке, но все суставы имеют одинаковое время отстаивания.
figure plot(t,robotState(:,1:motionModel.NumJoints)); hold all; plot(t,targetState(1:motionModel.NumJoints)*ones(1,length(t)),"--"); title("Joint Position (Solid) vs Reference (Dashed)"); xlabel("Time (s)") ylabel("Position (rad)");
В этом примере показано, как создавать и использовать taskSpaceMotionModel объект для руки робота-манипулятора в пространстве задачи.
Создание робота
robot = loadrobot("kinovaGen3","DataFormat","column","Gravity",[0 0 -9.81]);
Настройка моделирования
Установите интервал времени равным 1 секунде с размером временного интервала 0,02 секунды. Установите исходное состояние в домашнюю конфигурацию робота со скоростью, равной нулю.
tspan = 0:0.02:1; initialState = [homeConfiguration(robot);zeros(7,1)];
Определите ссылочное состояние с целевым положением и нулевой скоростью.
refPose = trvec2tform([0.6 -.1 0.5]); refVel = zeros(6,1);
Создание модели движения
Моделирование поведения как системы под управлением пропорциональной производной (PD).
motionModel = taskSpaceMotionModel("RigidBodyTree",robot,"EndEffectorName","EndEffector_Link");
Моделирование робота
Моделирование поведения в течение 1 секунды с помощью жесткого решателя для более эффективного захвата динамики робота. Используя ode15s позволяет повысить точность вокруг областей с высокой скоростью изменения.
[t,robotState] = ode15s(@(t,state)derivative(motionModel,state,refPose,refVel),tspan,initialState);
Постройте график ответа
Постройте график исходного положения робота и отметьте цель символом X.
figure show(robot,initialState(1:7)); hold all plot3(refPose(1,4),refPose(2,4),refPose(3,4),"x","MarkerSize",20)
Наблюдение за откликом путем построения графика робота в контуре 5 Гц.
r = rateControl(5); for i = 1:size(robotState,1) show(robot,robotState(i,1:7)',"PreservePlot",false); waitfor(r); end
