刚体树机器人模型

刚体树模型是机器人结构的表示。您可以使用它来表示机器人,如操纵器或其他运动型树木。用rigidBodyTree要创建这些模型的对象。

刚体树木由刚体(刚体),通过关节连接(刚体加入).每个刚体都有一个关节,这个关节定义了刚体相对于树中的父刚体的运动方式。通过在每个关节上设置固定的转换,指定从一个物体到下一个物体的转换(setfixedtransform.).

您可以从刚体树模型中添加,替换或删除尸体。您还可以替换特定机构的关节。这rigidBodyTree对象维护关系并更新刚体对象属性来反映这种关系。您还可以使用不同的身体帧之间的转换getTransform.

刚体树组件

根据

每个刚性的车身树都有一个底座。底座定义了世界坐标框架,并且是刚体的第一附接点。除了下面的基础姓名财产。通过修改来这样做Basename.刚体树的财产。

刚体

刚体是刚体结构树模型的基本构建块,并使用刚体.刚体,有时称为连杆,代表不变形的实体。单个刚体上任意两点之间的距离保持不变。

当添加到具有多个刚体的刚体树中时,刚体有与它们相关联的父体或子体(父母孩子们属性)。母体是刚体附着的物体,它可以是机器人的基座。这些孩子是所有附着在这个刚体树底部下游的物体。

每个刚体都有一个与之相关联的坐标系,并包含一个刚体加入目的。

联合的

每个刚体具有一个接头,其限定该刚体相对于其父母的运动。它是连接在机器人模型中的两个刚体的连接点。表示单个物理体,具有多个关节或不同的运动轴,使用多个刚体对象。

刚体加入物体支持固定关万博1manbetx节、转动关节和移动关节。

这些关节允许以下运动,取决于它们的类型:

  • '固定的'——没有运动。体与它的父体是刚性连接的。

  • “转动”- 仅旋转运动。身体相对于其父母围绕该关节旋转。位置限制在运动轴周围的弧度中定义了弧度的最小和最大角度位置。

  • “移动”-只是平移运动。物体相对于母体沿运动轴作线性运动。

每个关节具有由此定义的运动轴联系财产。接合轴是三维单元载体,其定义旋转轴(旋转接头)或翻译轴(棱柱形接头)。这家庭沉积属性定义特定关节的原始位置,该接头是位置限制的一个点。用homeConfiguration要返回机器人的主页配置,这是模型中所有关节主题的集合。

关节还具有定义父和儿童主体坐标帧之间的固定变换的属性。这些属性只能使用setfixedtransform.方法。根据您输入转换参数的方法,无论是TheChtToparentTransform.ChildToJointTransform使用此方法设置属性。其他属性设置为身份矩阵。以下图像描绘了每个属性表示的内容。

  • TheChtToparentTransform.定义子主体的关节与父主体框架的关系。什么时候TheChtToparentTransform.为单位矩阵,父体与关节框架重合。

  • ChildToJointTransform定义儿童身体的关节与儿童框架关系的地方。什么时候ChildToJointTransform是一个身份矩阵,儿童身体和关节框架一致。

笔记

实际的关节位置不是这个的一部分联合的目的。机器人模型无状态。在父和子关节框架之间存在中间变换,该父和子关节框架沿着运动轴线定义关节的位置。此转换在机器人配置中定义。看机器人的配置

机器人的配置

在完全组装机器人并定义不同机构之间的转换之后,您可以创建机器人配置。配置通过关节名称定义机器人的所有联接位置。

homeConfiguration得到这一点家庭沉积每个关节的属性并创建家庭配置。

机器人配置作为一系列结构。

config = homeconfiguration(机器人)
config = 1×6 struct array with fields: JointName
数组中的每个元素都是一个结构,其中包含一个机器人关节的名称和位置。
配置(1)
ans = struct with fields: JointName: 'jnt1' JointPosition: 0

您还可以生成随机配置,以便使用所有联合限制randomConfiguration

使用机器人配置,当你想在图形中绘制一个机器人使用展示.此外,您还可以使用特定的配置来获得两个身体框架之间的转换getTransform.

要获得具有指定末端执行器姿态的机器人构型,使用onderedkinematics..该算法解决了所需的关节角度,以实现指定刚体的特定姿势。

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