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velocityProduct

Par motores de articulación que cancelan las fuerzas inducidas por la velocidad

Descripción

ejemplo

jointTorq = velocityProduct(robot,configuration,jointVel) calcula los par motores de articulación necesarios para cancelar las fuerzas inducidas por las velocidades de articulación especificadas bajo una determinada configuración de la articulación. El par motor de gravedad no se incluye en este cálculo.

Ejemplos

contraer todo

Cargue un modelo de robot predefinido KUKA LBR, que se especifica como un objeto RigidBodyTree.

load exampleRobots.mat lbr

Configure el formato de datos en 'row'. El formato de datos debe ser 'row' o 'column' para todos los cálculos de dinámica.

lbr.DataFormat = 'row';

Configure el vector de velocidad de articulación.

qdot = [0 0 0.2 0.3 0 0.1 0];

Calcule los par motores de articulación necesarios para cancelar los par motores de articulación inducidos por la velocidad en la configuración inicial del robot (entrada []). Los par motores de articulación inducidos por la velocidad equivalen al valor negativo de la salida velocityProduct.

tau = -velocityProduct(lbr,[],qdot);

Argumentos de entrada

contraer todo

Modelo de robot, especificado como un objeto rigidBodyTree. Para usar la función velocityProduct, establezca la propiedad DataFormat en 'row' o 'column'.

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'.

Velocidades de articulación, especificadas como vector. El número de velocidades de articulación es igual a los grados de libertad de la velocidad del robot. Para usar la forma de vector de jointVel, establezca la propiedad DataFormat para el robot en 'row' o 'column'.

Argumentos de salida

contraer todo

Par motores de articulación, especificados como vector. Cada elemento corresponde a un par motor aplicado a una articulación específica.

Más acerca de

contraer todo

propiedades dinámicas

Si trabaja con dinámicas de robot, especifique la información de los distintos cuerpos del robot manipulador 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 al marco del cuerpo en metros. La función de objeto centerOfMass 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 al marco del cuerpo en kilogramos por metro cuadrado. El tensor de inercia es una matriz definida positiva con la forma:

    A 3-by-3 matrix. The first row contains Ixx, Ixy, and Ixz. The second contains Ixy, Iyy, and Iyz. The third contains Ixz, Iyz, and Izz.

    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 robot manipulador, 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:

ddt[qq˙]=[q˙M(q)1(C(q,q˙)q˙G(q)J(q)TFExt+τ)]

también expresada como:

M(q)q¨=C(q,q˙)q˙G(q)J(q)TFExt+τ

donde:

  • M(q): es una matriz de masa de espacio articular basada en la configuración actual del robot. Calcule esta matriz utilizando la función de objeto massMatrix.

  • C(q,q˙): son los términos de Coriolis, que se multiplican por q˙ para calcular el producto de velocidad. Calcule el producto de velocidad utilizando la función de objeto velocityProduct.

  • G(q): 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 objeto gravityTorque.

  • J(q): es la jacobiana geométrica de la configuración de articulación especificada. Calcule la jacobiana geométrica utilizando la función de objeto geometricJacobian.

  • FExt: es una matriz de las fuerzas externas aplicadas al cuerpo rígido. Genere las fuerzas externas utilizando la función de objeto externalForce.

  • τ: son las fuerzas y los par motores de articulación, aplicados directamente como un vector a cada articulación.

  • q,q˙,q¨: son la configuración de articulación, las velocidades de articulación y las aceleraciones de las articulaciones, respectivamente, como vectores individuales. Para las articulaciones giratorias, 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.

Capacidades ampliadas

Historial de versiones

Introducido en R2017a