rigidBodyJoint
创建一个关节
描述
的rigidBodyJoint对象定义刚体相对于附着点的运动方式。在树形机器人中，一个关节总是属于一个特定的刚体，每个刚体有一个关节。
的rigidBodyJoint对象可以描述各种类型的关节。在建造刚体树形结构时用rigidBodyTree，您必须指定联合对象连接到刚体上rigidBody类。
支持的不同关节类型有:万博1manbetx
固定-固定关节，防止两个物体之间的相对运动。转动-绕给定轴旋转的单自由度(DOF)关节。也称为销钉或铰链连接。棱镜-单自由度关节沿给定轴滑动。也叫滑动关节。
每种关节类型具有不同尺寸的不同属性，这取决于其定义的几何形状。
创建
描述
输入参数
属性
对象的功能
复制 |
创建关节副本 |
setFixedTransform |
设置关节的固定变换属性 |
例子
将刚体和关节连接到刚体树
将一个刚体和相应的关节添加到刚体树中。每个rigidBody对象包含rigidBodyJoint对象，且必须添加到rigidBodyTree使用addBody．
创建一个刚体树。
rbtree = rigidBodyTree;
创建一个名称唯一的刚体。
body1 = rigidBody(“b1”）;
做一个转动关节。默认情况下，rigidBody物体带有固定关节。通过分配一个新的替换关节rigidBodyJoint反对界面。联合财产。
jnt1 = rigidBodyJoint(“jnt1”，“转动”）;界面。联合= jnt1;
将刚体添加到树形中。指定要附加刚体的体名。因为这是第一个主体，所以使用树的基本名称。
basename = rbtree.BaseName;basename addBody (rbtree界面)
使用showdetails在树形上确认刚体和关节添加正确。
showdetails (rbtree)
-------------------- 机器人:身体(1)Idx的身体名称联合名称联合类型父母名字(Idx)孩子的名字(s ) --- --------- ---------- ---------- ---------------- ---------------- 1 b1 jnt1转动基(0 ) --------------------
利用Denavit-Hartenberg参数构建机械手机器人
使用Puma560®机器人的Denavit-Hartenberg (DH)参数来构建机器人。每个刚体一次添加一个，通过关节对象指定的子到父转换。
DH参数定义了机器人的几何形状，与每个刚体如何连接到它的父刚体有关。为方便起见，在矩阵中设置Puma560机器人的参数[1]．Puma机器人是一个串行链操作器。DH参数相对于矩阵中的前一行，对应于前一个关节附件。
Dhparams = [0 pi/2 0 0;0.0203 -pi/2 0.15005 0;0 /2 0.4318 0;0 - /2 0;0 0 0 0];
创建一个刚体树对象来构建机器人。
robot = rigidBodyTree;
创建第一个刚体并将其添加到机器人中。添加刚体:
创建一个
rigidBody对象，并给它一个惟一的名称。创建一个
rigidBodyJoint对象，并给它一个惟一的名称。使用
setFixedTransform指定使用DH参数的体到体转换。DH参数的最后一个元素，θ，被忽略，因为角度依赖于关节位置。调用
addBody将第一个身体关节连接到机器人的基本框架上。
body1 = rigidBody(“界面”）;jnt1 = rigidBodyJoint(“jnt1”，“转动”）;setFixedTransform (jnt1 dhparams (1:)“dh”）;界面。联合= jnt1; addBody(robot,body1,“基地”）
创建并添加其他刚体到机器人。调用时指定前一个主体名称addBody附加它。每个固定变换都相对于前一个关节坐标系。
body2 = rigidBody(“body2”）;jnt2 = rigidBodyJoint(“jnt2”，“转动”）;body3 = rigidBody(“body3”）;jnt3 = rigidBodyJoint(“jnt3”，“转动”）;body4 = rigidBody(“body4”）;jnt4 = rigidBodyJoint(“jnt4”，“转动”）;body5 = rigidBody(“body5”）;jnt5 = rigidBodyJoint(“jnt5”，“转动”）;body6 = rigidBody(“body6”）;jnt6 = rigidBodyJoint(“jnt6”，“转动”）;: setFixedTransform (jnt2 dhparams (2),“dh”）;: setFixedTransform (jnt3 dhparams (3),“dh”）;: setFixedTransform (jnt4 dhparams (4),“dh”）;: setFixedTransform (jnt5 dhparams (5),“dh”）;: setFixedTransform (jnt6 dhparams (6),“dh”）;body2。联合= jnt2; body3.Joint = jnt3; body4.Joint = jnt4; body5.Joint = jnt5; body6.Joint = jnt6; addBody(robot,body2,“界面”) addBody (body3的机器人“body2”) addBody (body4的机器人“body3”) addBody (body5的机器人“body4”) addBody (body6的机器人“body5”）
方法来验证您的机器人已正确构建showdetails或显示函数。showdetails列出MATLAB®命令窗口中的所有主体。显示显示具有给定配置的机器人(默认为home)。调用轴修改轴限制并隐藏轴标签。
showdetails(机器人)
-------------------- 机器人:身体(6)Idx身体名称联合名称联合类型父母名字(Idx)孩子的名字(s ) --- --------- ---------- ---------- ---------------- ---------------- 1 body1 jnt1转动基地(0)body2 (2) 2 body2 jnt2转动界面(1)body3 (3) 3 body3 jnt3转动body2 (2) body4 (4) 4 body4 jnt4转动body3 (3) body5 (5) 5 body5 jnt5转动body4 (4) body6 (6) 6 body6 jnt6转动body5 (5 ) --------------------
显示(机器人);轴([-0.5,0.5,-0.5,0.5,-0.5,0.5])轴从
科克，P. I.和B.阿姆斯特朗-海卢夫里。PUMA 560机器人模型参数的一致性研究。1994年IEEE机器人与自动化国际会议论文集， IEEE计算。Soc。出版社，1994年，1608-13页。DOI.org (Crossref), doi: 10.1109 / ROBOT.1994.351360。
修正机器人刚体树模型
对现有的进行更改rigidBodyTree对象。你可以在刚体树中替换关节，体和子树。
加载示例机器人如下rigidBodyTree对象。
负载exampleRobots.mat
查看Puma机器人使用的详细信息showdetails．
showdetails (puma1)
-------------------- 机器人:身体(6)Idx身体名称联合名称联合类型父母名字(Idx)孩子的名字(s ) --- --------- ---------- ---------- ---------------- ---------------- 1 L1 jnt1转动基地(0)L2 (2) 2 L2 jnt2转动L1 (1) L3 (3) 3 L3 jnt3转动L2 (2) L4 (4) 4, jnt4转动L3(3)一两百(5)5 L5 jnt5转动L4(4) 16种(6)6 16种jnt6转动L5 (5 ) --------------------
找一个特定的机构来检查属性。的独生子L3身体是L4的身体。你也可以复制一个特定的主体。
body3 = getBody(puma1，“L3”）;childBody = body3。孩子{1}
名称:'L4'关节:[1x1 rigidBodyJoint]质量:1 CenterOfMass:[0 0 0]惯性:[1 1 1 0 0 0]Parent: [1x1 rigidBody] Children: {[1x1 rigidBody]}视觉效果:{}碰撞:{}
body3Copy = copy(body3);
更换上的接头L3的身体。您必须创建一个新的联合对象和用法replaceJoint以确保下游体的几何形状不受影响。调用setFixedTransform如有必要，可以在两个体之间定义一个变换，而不是使用默认的单位矩阵。
newJoint = rigidBodyJoint(“移动”）;replaceJoint (puma1“L3”, newJoint);showdetails (puma1)
-------------------- 机器人:身体(6)Idx身体名称联合名称联合类型父母名字(Idx)孩子的名字(s ) --- --------- ---------- ---------- ---------------- ---------------- 1 L1 jnt1转动基地(0)L2 (2) 2 L2 jnt2转动L1 (1) L3 3 L3棱镜(3)固定L2 (2) L4 (4) 4, jnt4转动L3(3)一两百(5)5 L5 jnt5转动L4(4) 16种(6)6 16种jnt6转动L5 (5 ) --------------------
删除整个主体并使用得到结果子树removeBody．被移除的主体包含在子树中。
subtree = removeBody(puma1，“L4”）
NumBodies: 3 Bodies: {[1x1 rigidBody] [1x1 rigidBody] [1x1 rigidBody]} Base: [1x1 rigidBody] BodyNames: {'L4' 'L5' 'L6'} BaseName: 'L3' Gravity: [0 0 0] DataFormat: 'struct'
删除修改后的L3的身体。添加原复制L3Body toL2体，然后是返回的子树。机器人模型保持不变。查看详细的对比showdetails．
removeBody (puma1“L3”）;addBody (puma1 body3Copy,“外语”) addSubtree (puma1“L3”子树)showdetails (puma1)
-------------------- 机器人:身体(6)Idx身体名称联合名称联合类型父母名字(Idx)孩子的名字(s ) --- --------- ---------- ---------- ---------------- ---------------- 1 L1 jnt1转动基地(0)L2 (2) 2 L2 jnt2转动L1 (1) L3 (3) 3 L3 jnt3转动L2 (2) L4 (4) 4, jnt4转动L3(3)一两百(5)5 L5 jnt5转动L4(4) 16种(6)6 16种jnt6转动L5 (5 ) --------------------
参考文献
[1]克雷格，约翰·J。机器人学导论:力学与控制“，．Reading, MA: Addison-Wesley, 1989。
西西里亚诺，布鲁诺。机器人:建模、计划与控制。伦敦:施普林格，2009。
扩展功能
版本历史
在R2016b中引入
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