主要内容

constraintPrismaticJoint

物体之间的移动关节约束

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描述

的constraintPrismaticJoint对象描述同一物体上后继体和前继体之间的闭环移动关节约束rigidBodyTree．当后续体的中间帧原点位于节点上时，此约束得到满足Z前体中间帧的-轴，帧之间没有相对方向。当满足时，这个约束允许沿着公共线进行线性运动Z中间帧的-轴。

创建

语法

prisConst = constraintPrismaticJoint(继承体，前任体)
prisConst = constraintPrismaticJoint(___名称=值)

描述

例子

prisConst= constraintPrismaticJoint (successorbody，predecessorbody）返回一个棱镜约束对象，prisConst，表示指定后继主体之间的约束successorbody和前体predecessorbody关节的。的successorbody而且前任参数设置SuccessorBody而且PredecessorBody属性,分别. .

prisConst= constraintPrismaticJoint (___，名称=值）除前面语法中的所有输入参数外，还使用一个名称-值对参数指定属性。

属性

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后续正文帧的名称，指定为字符串标量或字符向量。类使用此约束时generalizedInverseKinematics逆运动学(IK)求解器，其名称必须与指定的机构相匹配RigidBodyTree的generalizedInverseKinematics对象。

前一个主体帧的名称，指定为字符串标量或字符向量。类使用此约束时generalizedInverseKinematics逆运动学(IK)求解器，其名称必须与指定的机构相匹配RigidBodyTree的generalizedInverseKinematics对象。

关节约束相对于后继体框架的固定变换，指定为4 × 4矩阵。

例子:[1 0 0 1;0 1 0 1;0 0 1 1;0 0 0 1]

关节约束相对于前体框架的固定变换，指定为4 × 4矩阵。

例子:[1 0 0 1;0 1 0 1;0 0 1 1;0 0 0 1]

关节约束的位置公差，以米为单位，指定为非负标量。

关节约束的位置限制，以米为单位，指定为形式的两元行向量(最小最大)．

例子:50 [-25]

关节约束的方向公差，以弧度为单位，指定为非负标量。

约束的权重，指定为三元素向量。向量的元素对应于向量的权重PositionTolerance，OrientationTolerance,JointPositionLimits属性,分别。类中指定的所有约束的权值与这些权值一起使用generalizedInverseKinematics可用于指定约束违反对求解器的相对重要性。

例子:[0 1 4]

例子

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为简单刚体树创建一个转动关节、移动关节和固定关节约束。

使用exampleHelperFourBarLinkageTree助手函数创建一个简单的机器人模型来演示闭环约束。

rbt = exampleHelperFourBarLinkageTree;显示(rbt碰撞=“上”）;View ([0 0 pi]) xlim([-1 4])

{

转动关节约束

为了演示一个转动关节约束，通过连接最后一个连杆的末端来创建一个四连杆机构，link3，第一个环节，link0．

创建一个具有转动关节约束和关节边界约束的广义逆运动学求解器。

giksolverwithrevoltejointconstraint = generalizedinversekinemtion (RigidBodyTree=rbt，.．.ConstraintInputs = {“转动”，“jointbounds”});

为了保证IK方案的可重复性，请禁用随机重启。万博 尤文图斯

gikSolverWithRevoluteJointConstraint.SolverParameters.AllowRandomRestart = false;= /2+ /4;

通过设置固定第一个关节θ既是最小界也是最大界。

activeJointConstraint = constraintJointBounds(rbt);activeJointConstraint。权重= [1 0 0];activeJointConstraint.Bounds(1，:) = [theta theta];

创建一个旋转联合约束，将后继主体和前一个主体设置为最后一个链接link3第一个链接link0,分别。指定创建中间框架的前身和后继转换1一米之外，在X-轴，从它们各自的主体。一旦定义了，这些中间坐标系就会移动，使得它们的坐标系原点重合Z相互重合一致。

cRev = constraintRevoluteJoint(“link3”，“link0”，.．.transform =trvec2tform([1 0 0])，.．.SuccessorTransform=trvec2tform([1 0 0]));

提供[theta 0 0]作为解算器的初始猜测，以及约束条件。

qConst = gikSolverWithRevoluteJointConstraint([theta 0 0]，cRev,activeJointConstraint);

将机器人想象成一个四连杆机构。如果第一个关节旋转，求解器试图保持中间帧的转动关节约束一致，作为一个关节，并导致四杆运动。

图(Name =“转动关节约束”)显示(rbt qConst碰撞=“上”）
ans =轴(主要)与属性:XLim: [-2.5000 2.5000] YLim: [-2.5000 2.5000] XScale: '线性' YScale: '线性' GridLineStyle: '-'位置:[0.1300 0.1100 0.7750 0.8150]单位:'归一化'显示所有属性
视图([0 0 pi])

{

移动关节约束

使用移动关节约束来创建一个曲柄滑块。用移动关节约束和关节边界约束创建一个新的求解器。

gikSolverWithPrismaticJointConstraint = generalizedinversekinemtion(刚体树=rbt，.．.ConstraintInputs = {“移动”，“jointbounds”});gikSolverWithPrismaticJointConstraint.SolverParameters.AllowRandomRestart = false;

创建移动关节约束link3而且link0分别作为后继体和前驱体，并设置前驱体transfrom，使前驱体中间框架为1米远的地方X-轴和旋转π/ 2在Y-轴从前一个主体框架。

cPris = constraintPrismaticJoint (“link3”，“link0”， transform =trvec2tform([1 0 0])*eul2tform([0 pi/2 0]));

提供[theta 0 0]作为解算器的初始猜测和约束条件。

qConst = gikSolverWithPrismaticJointConstraint([theta 0 0]，cPris,activeJointConstraint);

将机器人想象成一个曲柄滑块。如果第一个关节旋转，求解器试图保持移动关节约束的中间帧一致，作为一个关节并导致曲柄滑块运动。

图(Name =“移动关节约束”)显示(rbt qConst碰撞=“上”）
ans =轴(主要)与属性:XLim: [-2.5000 2.5000] YLim: [-2.5000 2.5000] XScale: '线性' YScale: '线性' GridLineStyle: '-'位置:[0.1300 0.1100 0.7750 0.8150]单位:'归一化'显示所有属性
视图([0 0 pi])

{

固定关节约束

为了演示一个固定的关节约束，创建一个三角形，其中的链接在第一个关节移动时保持不变。创建一个具有固定联合约束的新求解器。

gikSolverWithFixedJointConstraint = generalizedinversekinemtion (RigidBodyTree=rbt，.．.ConstraintInputs = {“固定”});

创建固定的关节约束link3而且link0分别作为后继体和前驱体，并设置后继体变换使前驱体中间框架为1米远的地方X-轴从前一个主体框架。

cFix = constraintFixedJoint(“link3”，“link1”，SuccessorTransform=trvec2tform([1 0 0]));

将固定关节约束的方向约束的权重设置为0．

cFix。权重= [10 0];[qConst,solInfo] = gikSolverWithFixedJointConstraint([theta 0.1 0]，cFix);

可视化机器人，看看固定约束关节如何作用于机器人框架。如果第一个关节旋转，求解器试图保持固定关节约束的中间帧一致，作为一个固定关节。

图(Name =“固定联合约束”)显示(rbt qConst碰撞=“上”）
ans =轴(主要)与属性:XLim: [-2.5000 2.5000] YLim: [-2.5000 2.5000] XScale: '线性' YScale: '线性' GridLineStyle: '-'位置:[0.1300 0.1100 0.7750 0.8150]单位:'归一化'显示所有属性
视图([0 0 pi])

{

扩展功能

C/ c++代码生成
使用MATLAB®Coder™生成C和c++代码。

版本历史

R2022a中引入

另请参阅

对象

主题