gravityTorque
Par motores de articulación que compensan la gravedad
Descripción
Ejemplos
Calcular el par motor de gravedad para la configuración de robot
Cargue un Techman™ TM12 de Robotics System Toolbox™ loadrobot
. El robot se especifica como un objeto rigidBodyTree
.
robot = loadrobot("tm12");
Establezca el formato de datos en "row"
. El formato de datos debe ser "row"
o "column"
para todos los cálculos de dinámica. Actualice la propiedad Gravity
.
robot.DataFormat = "row";
robot.Gravity = [0 0 -9.81];
Obtenga una configuración aleatoria para el robot.
q = randomConfiguration(robot);
Calcule los par motores con compensación de gravedad para cada articulación.
gtau = gravityTorque(robot,q)
gtau = 1×6
0.0000 60.4466 16.4834 -2.2469 0.6922 0
Argumentos de entrada
robot
— Modelo de robot
objeto rigidBodyTree
Modelo de robot, especificado como un objeto rigidBodyTree
. Para usar la función gravityTorque
, establezca la propiedad DataFormat
en 'row'
o 'column'
.
configuration
— Configuración del robot
vector
Configuración del robot, especificada como un vector con posiciones para todas las articulaciones no fijas del modelo de robot. Puede generar una configuración utilizando homeConfiguration(robot)
o randomConfiguration(robot)
, o especificando sus propias posiciones de articulación. Para usar la forma de vector de configuration
, establezca la propiedad DataFormat
para el robot
en 'row'
o 'column'
.
Argumentos de salida
gravTorq
— Par motor con compensación de gravedad para cada articulación
vector
Par motor con compensación de gravedad para cada articulación, devuelto como vector.
Más acerca de
Propiedades dinámicas
Si trabaja con dinámicas de robot, especifique la información de los distintos cuerpos del manipulador robótico utilizando estas propiedades de los objetos rigidBody
:
Mass
: masa del cuerpo rígido en kilogramos.CenterOfMass
: posición del centro de masa del cuerpo rígido, especificado como un vector con la forma[x y z]
. El vector describe la ubicación del centro de masa del cuerpo rígido respecto a la estructura del cuerpo en metros. La función de objetocenterOfMass
utiliza los valores de propiedad del cuerpo rígido al calcular el centro de masa de un robot.Inertia
: inercia del cuerpo rígido, especificada como un vector con la forma[Ixx Iyy Izz Iyz Ixz Ixy]
. El vector es relativo a la estructura del cuerpo en kilogramos por metro cuadrado. El tensor de inercia es una matriz definida positiva con la forma:Los primeros tres elementos del vector
Inertia
son el momento de inercia, que son los elementos en diagonal del tensor de inercia. Los últimos tres elementos son el producto de la inercia, que son los elementos fuera de la diagonal del tensor de inercia.
Para obtener información relacionada con todo el modelo de manipulador robótico, especifique estas propiedades del objeto rigidBodyTree
:
Gravity
: aceleración gravitacional experimentada por el robot, especificada como un vector[x y z]
en m/s2. De forma predeterminada, no existe aceleración gravitacional.DataFormat
: formato de los datos de entrada y salida de las funciones cinemáticas y dinámicas, especificado como"struct"
,"row"
o"column"
.
Ecuaciones dinámicas
La dinámica de un cuerpo rígido de manipulador se rige por esta ecuación:
también expresada como:
donde:
: es una matriz de masa de espacio articular basada en la configuración actual del robot. Calcule esta matriz utilizando la función de objeto
massMatrix
.: son los términos de Coriolis, que se multiplican por para calcular el producto de velocidad. Calcule el producto de velocidad utilizando la función de objeto
velocityProduct
.: son las fuerzas y los par motores de gravedad necesarios para que todas las articulaciones mantengan sus posiciones en la gravedad especificada
Gravity
. Calcule el par motor de gravedad utilizando la función de objetogravityTorque
.: es la jacobiana geométrica de la configuración de articulación especificada. Calcule la jacobiana geométrica utilizando la función de objeto
geometricJacobian
.: es una matriz de las fuerzas externas aplicadas al cuerpo rígido. Genere las fuerzas externas utilizando la función de objeto
externalForce
.: son las fuerzas y los par motores de articulación, aplicados directamente como un vector a cada articulación.
: son la configuración de articulación, las velocidades de articulación y las aceleraciones de las articulaciones, respectivamente, como vectores individuales. Para las articulaciones rotativas, especifique los valores en radianes, rad/s y rad/s2, respectivamente. Para las articulaciones prismáticas, especifíquelos en metros, m/s y m/s2.
Para calcular la dinámica directamente, utilice la función de objeto forwardDynamics
. Esta función calcula las aceleraciones de las articulaciones para las combinaciones especificadas de las entradas anteriores.
Para realizar un conjunto de movimientos determinado, utilice la función de objeto inverseDynamics
. La función calcula los par motores de articulación que son necesarios para obtener la configuración, así como las velocidades, aceleraciones y fuerzas externas especificadas.
Referencias
[1] Featherstone, Roy. Rigid Body Dynamics Algorithms. Springer US, 2008. DOI.org (Crossref), doi:10.1007/978-1-4899-7560-7.
Capacidades ampliadas
Generación de código C/C++
Genere código C y C++ mediante MATLAB® Coder™.
Indicaciones y limitaciones de uso:
Cuando cree el objeto rigidBodyTree
, utilice la sintaxis que especifica MaxNumBodies
como el límite superior para añadir cuerpos al modelo de robot. También debe especificar la propiedad DataFormat
como un par nombre-valor. Por ejemplo:
robot = rigidBodyTree("MaxNumBodies",15,"DataFormat","row")
Para minimizar el uso de datos, restrinja el límite superior a un número aproximado al número de cuerpos previsto del modelo. La generación de código admite todos los formatos de datos. Para usar las funciones de dinámica, el formato de datos debe configurarse en "row"
o "column"
.
Las funciones show
y showdetails
no admiten la generación de código.
Historial de versiones
Introducido en R2017aR2024a: Soporte de asignación de memoria estática
gravityTorque
ahora admite la generación de código con asignación de memoria dinámica deshabilitada. Para obtener más información sobre cómo deshabilitar la asignación de memoria dinámica, consulte Set Dynamic Memory Allocation Threshold (MATLAB Coder).
Consulte también
Comando de MATLAB
Ha hecho clic en un enlace que corresponde a este comando de MATLAB:
Ejecute el comando introduciéndolo en la ventana de comandos de MATLAB. Los navegadores web no admiten comandos de MATLAB.
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