Robot dynamics является отношением между силами, действующими на робота, и полученным движением робота. В Robotics System Toolbox™ информация о динамике манипулятора содержится в rigidBodyTree объект. Этот объект описывает модель древовидного твердого тела, которая имеет несколько rigidBody объекты, соединенные через rigidBodyJoint объекты. The rigidBodyJoint, rigidBody, и rigidBodyTree все объекты содержат информацию, относящуюся к кинематике и динамике робота.
Примечание
Чтобы использовать функции динамики, необходимо задать DataFormat свойство к 'row' или 'column'. Эта настройка принимает входы и дает выходы как строка или векторы-столбцы для соответствующих вычислений робототехники, таких как строения робота или крутящие моменты в соединениях.
При работе с динамикой робота задайте информацию для отдельных тел вашего робота-манипулятора используя свойства на rigidBody объекты:
Mass - Масса твёрдого тела в килограммах.
CenterOfMass - Положение центра масс твердого тела, заданное как [x y z] вектор. Вектор описывает расположение центра масс относительно каркаса кузова в метрах.
Inertia - Инерция твердого тела, заданная как [Ixx Iyy Izz Iyz Ixz Ixy] вектор относительно каркаса кузова в килограммах квадратных метров. Первые три элемента вектора являются диагональными элементами inertia tensor (момент инерции). Последние три элемента являются недиагональными элементами тензора инерции (продукт инерции). Тензор инерции является положительно определенной матрицей:
Для получения информации, связанной со всем вашим манипулятором робота моделью, укажите эти rigidBodyTree свойства объекта:
Gravity - Ускорение свободного падения, испытываемое роботом, задается как [x y z] вектор в метрах в секунду за секунду. По умолчанию ускорение свободного падения отсутствует.
DataFormat - формат входных и выходных данных для кинематических и динамических функций. Установите это свойство на 'row' или 'column' для использования динамических функций. Эта настройка принимает входы и дает выходы как строка или векторы-столбцы для соответствующих вычислений робототехники, таких как строения робота или крутящие моменты в соединениях.
Для роботов доступны следующие динамические функции. Можно использовать эти функции после определения всех соответствующих динамических свойств на вашем rigidBodyTree модель робота.
forwardDynamics - Вычисление ускорений соединений по данным моментов в соединениях и состояний
inverseDynamics - Вычисление требуемых моментов в соединениях при желаемом движении
externalForce - Составьте матрицу внешних сил относительно базы
gravityTorque - Вычисление моментов в соединениях, которые компенсируют силу тяжести
centerOfMass - Вычисление положения центра масс и якобиан
massMatrix - Вычислите большую матрицу пространства соединений
velocityProduct - Вычисление моментов в соединениях, которые отменяют силы, вызываемые скоростью
generalizedInverseKinematics | inverseKinematics | rigidBodyTree