inverseDynamics

Необходимые усилия в соединениях для данного движения

Описание

jointTorq = inverseDynamics(robot) вычисляет объединенные крутящие моменты, требуемые для робота статически содержать его домашнюю настройку без внешних прикладывавших сил.

пример

jointTorq = inverseDynamics(robot,configuration) вычисляет объединенные крутящие моменты, чтобы содержать заданную настройку робота.

jointTorq = inverseDynamics(robot,configuration,jointVel) вычисляет объединенные крутящие моменты для заданной объединенной настройки и скоростей с нулевым ускорением и никакими внешними силами.

jointTorq = inverseDynamics(robot,configuration,jointVel,jointAccel) вычисляет объединенные крутящие моменты для заданной объединенной настройки, скоростей и ускорений без внешних сил. Чтобы задать домашнюю настройку, нулевые объединенные скорости или нулевые ускорения, используют [] для того входного параметра.

jointTorq = inverseDynamics(robot,configuration,jointVel,jointAccel,fext) вычисляет объединенные крутящие моменты для заданной объединенной настройки, скоростей, ускорений и внешних сил. Используйте externalForce функция, чтобы сгенерировать fext.

Примеры

свернуть все

Используйте inverseDynamics функция, чтобы вычислить необходимое соединение закручивает, чтобы статически содержать определенную настройку робота. Можно также задать объединенные скорости, объединенные ускорения и внешние силы, использующие другие синтаксисы.

Загрузите предопределенную модель робота LBR KUKA, которая задана как RigidBodyTree объект.

load exampleRobots.mat lbr

Установите формат данных на 'row'. Для всех вычислений динамики форматом данных должен быть любой 'row' или 'column'.

lbr.DataFormat = 'row';

Установите Gravity свойство дать определенное гравитационное ускорение.

lbr.Gravity = [0 0 -9.81];

Сгенерируйте случайную настройку для lbr.

q = randomConfiguration(lbr);

Вычислите необходимые объединенные крутящие моменты для lbr статически содержать ту настройку.

tau = inverseDynamics(lbr,q);

Используйте externalForce функция, чтобы сгенерировать матрицы силы, чтобы примениться к модели дерева твердого тела. Матрица силы является m-6 вектором, который ссорится для каждого соединения на роботе, чтобы применить ключ с шестью элементами. Используйте externalForce функционируйте и задайте исполнительный элемент конца, чтобы правильно присвоить ключ правильной строке матрицы. Можно добавить, что несколько спрессовывают матрицы, чтобы прикладывать несколько сил к одному роботу.

Чтобы вычислить объединенные крутящие моменты, которые противостоят этим внешним силам, используйте inverseDynamics функция.

Загрузите предопределенную модель робота LBR KUKA, которая задана как RigidBodyTree объект.

load exampleRobots.mat lbr

Установите формат данных на 'row'. Для всех вычислений динамики форматом данных должен быть любой 'row' или 'column'.

lbr.DataFormat = 'row';

Установите Gravity свойство дать определенное гравитационное ускорение.

lbr.Gravity = [0 0 -9.81];

Получите домашнюю настройку для lbr.

q = homeConfiguration(lbr);

Установите внешнюю силу на link1. Входной вектор ключа описывается в базовой системе координат.

fext1 = externalForce(lbr,'link_1',[0 0 0.0 0.1 0 0]);

Установите внешнюю силу на исполнительном элементе конца, tool0. Входной вектор ключа описывается в tool0 система координат.

fext2 = externalForce(lbr,'tool0',[0 0 0.0 0.1 0 0],q);

Вычислите объединенные крутящие моменты, требуемые сбалансировать внешние силы. Чтобы объединить силы, добавьте матрицы силы вместе. Объединенные скорости и ускорения приняты, чтобы быть нулем (вход как []).

tau = inverseDynamics(lbr,q,[],[],fext1+fext2);

Входные параметры

свернуть все

Модель Robot в виде rigidBodyTree объект. Использовать inverseDynamics функция, набор DataFormat свойство к любому 'row' или 'column'.

Настройка робота в виде вектора с положениями для всех нефиксированных соединений в модели робота. Можно сгенерировать настройку с помощью homeConfiguration(robot), randomConfiguration(robot), или путем определения собственных объединенных положений. Использовать векторную форму configuration, установите DataFormat свойство для robot к любому 'row' или 'column' .

Объединенные скорости в виде вектора. Количество объединенных скоростей равно степеням свободы скорости робота. Использовать векторную форму jointVel, установите DataFormat свойство для robot к любому 'row' или 'column' .

Объединенные ускорения, возвращенные как вектор. Размерность объединенного ускоряющего вектора равна степеням свободы скорости робота. Каждый элемент соответствует определенному соединению на robot. Использовать векторную форму jointAccel, установите DataFormat свойство для robot к любому 'row' или 'column' .

Внешняя матрица силы или в виде n-by-6 или в виде 6 n матрицей, где n является степенями свободы скорости робота. Форма зависит от DataFormat свойство robot. 'row' формат данных использует n-by-6 матрица. 'column' формат данных использует 6 n.

Матрица перечисляет только значения кроме нуля в местоположениях, относящихся к заданному телу. Можно добавить, спрессовывают матрицы, чтобы задать несколько сил на нескольких телах.

Чтобы создать матрицу для заданной силы или закрутить, смотрите externalForce.

Выходные аргументы

свернуть все

Объединенные крутящие моменты, возвращенные как вектор. Каждый элемент соответствует крутящему моменту, применился к определенному соединению.

Ссылки

[1] Featherstone, Рой. Алгоритмы Динамики Твердого тела. Спрингер УС, 2008. DOI.org (Crossref), doi:10.1007/978-1-4899-7560-7.

Расширенные возможности

Введенный в R2017a
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте