Modelado de manipuladores

Importación de modelos de árbol de cuerpo rígido de manipuladores, cinemática directa, dinámica, modelos de movimiento en el espacio cartesiano y articular

Los modelos de robot simulan las propiedades cinemáticas y dinámicas de los manipuladores robóticos y de otros sistemas de cuerpo rígido. Los modelos son objetos rigidBodyTree que contienen elementos rigidBody y rigidBodyJoint con transformaciones de articulaciones y propiedades inerciales.

Acceda a modelos predefinidos de determinados modelos comerciales, como Kinova^® y KUKA™, utilizando la función loadrobot.

Importe modelos UDRF o Simscape™ Multibody™ existentes utilizando importrobot.

Exporte detalles URDF en formato de archivo desde el modelo de árbol de cuerpo rígido usando exportrobot o cree un objeto exportador URDF usando urdfExporter.

Modele el movimiento de los robots con modelos de movimiento en el espacio cartesiano o articular como objetos jointSpaceMotionModel y taskSpaceMotionModel.

Funciones

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Modelos de árbol de cuerpo rígido

`importrobot`	Importar un modelo de árbol de cuerpo rígido desde un archivo URDF, Xacro, SDF, texto o un modelo de Simscape Multibody
`loadrobot`	Cargar un modelo de robot de árbol de cuerpo rígido desde la biblioteca del robot (desde R2019b)
`exportrobot`	Export URDF details in file format from rigid body tree model (desde R2023b)
`rigidBodyTree`	Cree un robot con estructura de árbol
`rigidBody`	Crear un cuerpo rígido
`rigidBodyJoint`	Crear una articulación
`interactiveRigidBodyTree`	Interact with rigid body tree robot models (desde R2020a)
`urdfExporter`	Create URDF exporter object from rigid body tree robot model (desde R2023b)
`writefile`	Generate URDF file for rigid body tree robot model (desde R2023b)
`writenode`	Generate XML DOM node for rigid body tree robot model (desde R2023b)

Modelos de movimiento

`jointSpaceMotionModel`	Modelar el movimiento de un árbol de cuerpo rígido dadas las entradas del espacio articular (desde R2019b)
`taskSpaceMotionModel`	Modelar el movimiento de un árbol de cuerpo rígido dadas las entradas de referencia del espacio cartesiano (desde R2019b)

Cinemáticas

`getTransform`	Obtener una transformada entre marcos de cuerpo
`randomConfiguration`	Generar una configuración de robot aleatoria
`homeConfiguration`	Obtener la configuración inicial del robot
`show`	Mostrar modelo de robot en la figura

Dinámicas

`centerOfMass`	Posición del centro de masa y jacobianas
`externalForce`	Componer matriz de fuerza externa respecto a la base
`forwardDynamics`	Aceleración de las articulaciones dados los par motores y los estados de articulación
`geometricJacobian`	Jacobianas geométricas para configurar robots
`gravityTorque`	Par motores de articulación que compensan la gravedad
`inverseDynamics`	Par motores de articulación requeridos para un movimiento determinado
`massMatrix`	Matriz de masa del espacio articular
`velocityProduct`	Par motores de articulación que cancelan las fuerzas inducidas por la velocidad

Bloques

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Cinemáticas y dinámicas

Forward Dynamics	Aceleración de las articulaciones dados los par motores y los estados de articulación
Inverse Dynamics	Par motores de articulación requeridos para un movimiento determinado
Get Jacobian	Jacobianas geométricas para configurar robots
Get Transform	Obtener una transformada entre marcos de cuerpo
Gravity Torque	Par motores de articulación que compensan la gravedad
Joint Space Mass Matrix	Matriz de masa del espacio articular para configurar robots
Velocity Product Torque	Par motores de articulación que cancelan las fuerzas inducidas por la velocidad

Modelos de movimiento

Joint Space Motion Model	Model rigid body tree motion given joint-space inputs (desde R2019b)
Task Space Motion Model	Model rigid body tree motion given task-space inputs (desde R2019b)

Temas

Modelo de robot de árbol de cuerpo rígido
Explore la estructura y los componentes específicos de un modelo de robot de árbol de cuerpo rígido.
Construir un robot paso a paso
Este ejemplo muestra paso a paso el proceso de construcción de un robot, sus diferentes componentes y cómo llamar a las funciones para construirlo.
Joint-Space Motion Model
The joint-space motion model characterizes the motion of a manipulator under closed-loop joint-space position control, as used in the jointSpaceMotionModel object and Joint Space Motion Model block.
Task-Space Motion Model
The task-space motion model characterizes the motion of a manipulator under closed-loop task-space position control, as used in the taskSpaceMotionModel object and Task Space Motion Model block.
Dinámicas de robot
En este tema se detallan los diferentes elementos, propiedades y ecuaciones de la dinámica de robot de cuerpo rígido.
Instalar el paquete de soporte Robotics System Toolbox Robot Library Data
Utilice el complemento para añadir datos de malla del robot.

Ejemplos destacados

Cargar modelos de robot predefinidos

Para acceder rápidamente a los modelos de robot más comunes, utilice la función loadrobot, que carga modelos de robot disponibles en el mercado, como el cobot Universal Robots™ UR10, el humanoide Boston Dynamics™ Atlas y el manipulador KINOVA™ Gen 3. Aprenda cómo generar configuraciones de articulación e interactuar con los modelos de robot.

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Construir modelos de árbol de cuerpo rígido básicos

En este ejemplo se muestra cómo utilizar los elementos del modelo de robot de árbol de cuerpo rígido para construir un brazo robótico básico con cinco grados de libertad. El modelo creado en este ejemplo representa unos brazos robóticos de mesa comunes construidos con servos y una placa de circuito integrado.

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Construir un manipulador robótico mediante parámetros de cinemática DH

Utilice los parámetros de Denavit-Hartenberg (DH) del manipulador robótico Puma560® para construir de forma incremental un modelo de robot de árbol de cuerpo rígido. Especifique los parámetros DH relativos para cada articulación a medida que los acopla. Visualice los marcos del robot e interactúe con el modelo final.

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Perform Trajectory Tracking and Compute Joint Torque for Manipulator Using Simscape

Use Simulink® with Robotics System Toolbox™ to perform trajectory tracking and compute joint torque required to drive the Simscape™ Multibody™ model of the manipulator along the given joint trajectory. This example can be further extended to scenarios with obstacles to observe the changes in torque profile.

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Design Position Controlled Manipulator Using Simscape

Use Simulink® with Robotics System Toolbox™ to design a position controller for a manipulator and compute joint position required to drive the Simscape™ Multibody™ model of the manipulator.

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Calcular los pares motores de las articulaciones para equilibrar una fuerza y momento de punto final

Generar pares motor para equilibrar una fuerza de punto final que actúa sobre el cuerpo del efector final de un robot plano. Para calcular los pares motor de las articulaciones con diversos métodos, utilice las funciones de objeto geometricJacobian y inverseDynamics para un modelo de robot rigidBodyTree.

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