Динамика робота - это взаимосвязь между силами, действующими на робота, и результирующим движением робота. В Robotics System Toolbox™ информация о динамике манипулятора содержится в rigidBodyTree объект. Этот объект описывает модель дерева жесткого тела, которая имеет несколько rigidBody объекты, подключенные через rigidBodyJoint объекты. rigidBodyJoint, rigidBody, и rigidBodyTree все объекты содержат информацию, относящуюся к кинематике и динамике робота.
Примечание
Для использования динамических функций необходимо установить DataFormat свойство для 'row' или 'column'. Эта настройка принимает входные данные и выдает выходные данные в виде векторов строк или столбцов для соответствующих расчетов робототехники, таких как конфигурации роботов или крутящие моменты соединения.
При работе с динамикой робота укажите информацию для отдельных тел робота-манипулятора с помощью свойств на rigidBody объекты:
Mass - Масса жесткого тела в килограммах.
CenterOfMass - Центр масс жесткого тела, указанный как [x y z] вектор. Вектор описывает расположение центра масс относительно каркаса тела в метрах.
Inertia - Инерция жесткого тела, указанного как [Ixx Iyy Izz Iyz Ixz Ixy] вектор относительно каркаса тела в килограммах квадратных метров. Первые три элемента вектора - диагональные элементы тензора инерции (момент инерции). Последние три элемента являются внедиагональными элементами тензора инерции (произведение инерции). Тензор инерции является положительной определенной матрицей:
Для получения информации, относящейся ко всей модели робота-манипулятора, укажите следующие rigidBodyTree свойства объекта:
Gravity - Гравитационное ускорение, испытываемое роботом, указанное как [x y z] вектор в метрах в секунду в квадрате. По умолчанию гравитационное ускорение отсутствует.
DataFormat - Формат входных и выходных данных для функций кинематики и динамики. Установить для этого свойства значение 'row' или 'column' для использования динамических функций. Эта настройка принимает входные данные и выдает выходные данные в виде векторов строк или столбцов для соответствующих расчетов робототехники, таких как конфигурации роботов или крутящие моменты соединения.
Для роботов-манипуляторов доступны следующие функции динамики. Эти функции можно использовать после указания всех релевантных свойств динамики в rigidBodyTree модель робота.
forwardDynamics - Вычислить ускорения соединения при заданных крутящих моментах и состояниях соединения
inverseDynamics - Вычислить требуемые крутящие моменты соединения при требуемом движении
externalForce - Составить матрицу внешних сил относительно основания
gravityTorque - Вычислить крутящие моменты соединения, компенсирующие силу тяжести
centerOfMass - Вычислить центр масс положения и якобиана
massMatrix - Вычислить массовую матрицу «соединение-пространство»
velocityProduct - Вычислить крутящие моменты соединения, которые отменяют силы, вызванные скоростью
generalizedInverseKinematics | inverseKinematics | rigidBodyTree