Joint Space Motion Model

Модель движения древовидного твердого тела для заданных входов в системе координат соединений

  • Библиотека:
  • Алгоритмы Robotics System Toolbox/Manipulator

  • Joint Space Motion Model Block

Описание

Блок Joint Space Motion Model моделирует движение пространства соединений с обратной связью робота, заданное как rigidBodyTree объект. Поведение модели движения определяется Motion Type параметр.

Порты

Вход

расширить все

n - вектор, представляющий желаемые положения соединений радиан, где n - количество нефиксированных соединений в rigidBodyTree объект Rigid body tree параметр.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Motion Type параметр в Computed Torque Control, PD Control, или Independent Joint Motion.

n - вектор, представляющий желаемые скорости соединений радианов в секунду, где n - количество нефиксированных соединений в rigidBodyTree объект Rigid body tree параметр.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Motion Type параметр в Computed Torque Control, или Independent Joint Motion.

n-элементный вектор, представляющий желаемые скорости соединений радианов в секунду в квадрате, где n - количество нефиксированных соединений в rigidBodyTree объект Rigid body tree параметр.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Motion Type параметр в Computed Torque Control, PD Control, или Independent Joint Motion.

6-байтовая m матрица внешних сил для m тел в rigidBodyTree объект Rigid body tree параметр.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Show external force input параметр в on.

Выход

расширить все

Положения соединений в качестве вектора n-элемента в радианах или метрах, где n - количество нефиксированных соединений в rigidBodyTree объект Rigid body tree параметр.

Скорости соединения выходят как вектор n-элемента в радианах в секунду или метрах в секунду, где n количество нефиксированных соединений в rigidBodyTree объект Rigid body tree параметр

Совместный выход ускорения как n - вектор элемента в радианах в секунду согласовался или метры, в секунду согласованные, где n - количество нефиксированных суставов в rigidBodyTree объект Rigid body tree параметр

Параметры

расширить все

Модель робота, заданная как rigidBodyTree объект. Можно также импортировать модель робота из файла URDF (Unified Robot Description Formation) с помощью importrobot.

Модель робота по умолчанию, twoJointRigidBodyTree, является манипулятором с шарнирными соединениями и двумя степенями свободы.

Тип движения, заданный как строковый скаляр или вектор символов, который задает поведение пространства соединений с обратной связью, которое моделирует объект. Опции:

  • Computed Torque Control - Компенсирует динамику полного тела и присваивает динамику ошибок, заданную в Natural frequency и Damping ratio параметры.

  • Independent Joint Motion - Моделирует каждое соединение как независимую систему второго порядка, используя динамику ошибок, заданную Natural frequency и Damping ratio параметры.

  • PD Control - Использует пропорционально-производное (PD) управление на соединениях на основе заданной Proportional gain и Derivative gain параметры.

  • Open Loop Dynamics - Отключает входы, кроме FExt если Show external force input включен. Это разомкнутый контур строения.

Входы для управления системой робота. Опции:

  • Damping Ratio / Natural Frequency - Настройка естественной частоты с помощью Natural frequency параметр системы в Гц и коэффициент затухания с помощью Damping ratio параметр.

  • Step Response - Моделируйте в дискретных временных шагах с фиксированным временем урегулирования и перерегулирование с помощью Settling time и Overshoot параметры.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Motion Type параметр в Computed Torque Control или Independent Joint Motion.

Коэффициент затухания использовать для разрушения колебаний системы. Значение 1 не приводит к демпфированию, в то время как 0 полностью демпфирует систему.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Specification format параметр в Damping Ratio / Natural Frequency.

Частота колебаний системы, если она беспрепятственная, указана в Гц.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Specification format параметр в Damping Ratio / Natural Frequency.

Время, необходимое для достижения каждым соединением устойчивого состояния, измеренное в секундах.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Specification format параметр в Step Response.

Максимальное значение, которое система превышает целевое положение.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Specification format параметр в Step Response.

Пропорциональная составляющая для пропорционально-производного (PD) управления, заданный как скалярная или n -by - n матрица, где n - количество нефиксованных соединений в rigidBodyTree объект Rigid body tree параметр.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Specification format параметр в PD Control.

Производный коэффициент усиления для пропорционально-производного (PD) управления, заданный как скалярная или n -by - n матрица, где n - количество нефиксованных соединений в rigidBodyTree объект Rigid body tree параметр

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Specification format параметр в PD Control.

Включите этот параметр для ввода внешних сил с помощью FExt порт.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Motion Type параметр в Computed Torque Control, PD Control, или Open Loop Dynamics.

Начальные положения соединений, заданные в виде n-вектора или скаляра в радианах. n - количество нефиксированных соединений в rigidBodyTree объект в Rigid body tree параметр.

Начальные скорости соединения, заданные как n-вектор или скаляр в радианах в секунду. n - количество нефиксированных соединений в rigidBodyTree объект в Rigid body tree параметр.

  • Interpreted execution - Моделируйте модель с помощью MATLAB® интерпретатор. Для получения дополнительной информации смотрите Режимы симуляции (Simulink).

  • Code generation - Моделируйте модель с использованием сгенерированного кода C. Первый раз, когда вы запускаете симуляцию, Simulink® генерирует код С для блока. Код С повторно используется для последующих симуляций, пока модель не меняется.

Настраиваемый: Нет

Ссылки

[1] Крейг, Джон Дж. Введение в робототехнику: механика и управление. Upper Saddle River, NJ: Pearson Education, 2005.

[2] Spong, Mark W., Seth Hutchinson, and Mathukumalli Vidyasagar. Моделирование и управление роботом. Хобокен, Нью-Джерси: Уайли, 2006.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

.
Введенный в R2019b