URDF符合XML语言规范的描述的机器人描述文件。 无论是插件生成还是手写,都需要明确其中元素的含义,介绍了joint,visual,inertial,collision中的origin区别与联系。关节连杆示意图如下: URDF主要元素说明表:
工具坐标系和工件坐标下是机器人正常工作中必备可少的两个坐标系。在描述关节与机器人末端的速度关系时,如果建模时未考虑工具及工件坐标系,求得的速度描述为法兰在基座下的描述。而实际关心的确是工具在工件下的速度描述。因此,需要确定法兰在基座下的速度描述与工具在工件下的速度描述之间关系。当然,如果建模时考虑工具及工件,求得的速度描述为工具在工件下的描述。 下面给出了两种情况下的法兰在基座下的速度描述与工具
Double S是常用的一种速度规划方法,保证加速度连续,是机械臂常采用的一种规划方法。《Trajectory Planning for Automatic Machines and Robots》一书中给出了double S 的几种规划算法,包括离线规划和在线规划两种,而在线规划又有两种实现方法,“On-line computation of the double S trajectory”
六维力传感器是机器人常用传感器之一。特别是工业机器人应用中,在工业机器人末端加装六维力传感器,实现阻抗/导纳控制、力位混合控制、拖动示教、力反馈遥操作等力控制方法是非常常见的。机器人工作过程中一般需要操作工具,工具会安装在传感器的下端。不同姿态情况下,由于重力作用(仅考虑静态或低速运动情况),末端工具会对传感器采集的数值有影响,不能完全反映末端作用力情况,还包括工具的重力的作用效果。因此为了准确反
机器人的导纳控制的基本思想是:控制系统采用基于位置控制的内环和力控控制的外环策略。检测系统(六维力矩传感器)与外界的接触力,通过一个二阶导纳模型,生成一个附加的位置,此附加位置再去修正预先设定的位置轨迹,最终送入位置控制内环,完成最终的位置控制。 这种控制方式可以使得系统表现出MS^2+BS+k的阻抗特性, 该控制方式不需要机器人的动力学模型。这种方式特别适合于位置控制效果好的伺服控制系统。
注:其中使用的部分公式,引用本人上篇知乎《移动车轮子类型、符号描述及约束方程》的内容。 运动学: 里程计算:
移动车坐标系为: 小车坐标系下的速度为: a. 固定式标准轮 b. 受操纵的标准轮 c. 小脚轮 d. 瑞典轮 e. 球形轮
机器人的研究是一个多领域、多学科交叉的新工科方向,面对国家新工科建设的需求,各高校和研究机构应积极响应,依据学校层次体现不同的特色,对于高职院校应开展偏向机器人集成应用、检测与维护、生产运行与管理等人才的培训,而对于高等科研型院校应偏向机器人机械本体结构及控制系统的设计。一套高度开放的机器人教学及实验系统对高校及机器人相关科研机构培养学生的科研及创新能力具有重要意义。 本文介绍一套开放、开源的机
六维力传感器是机器人常用传感器之一。特别是工业机器人应用中,在工业机器人末端加装六维力传感器,实现阻抗/导纳控制、力位混合控制、拖动示教等力控制方法是非常常见的。机器人工作过程中一般需要操作工具,工具会安装在传感器的下端。不同姿态情况下,由于重力作用(仅考虑静态或低速运动情况),末端工具会对传感器采集的数值有影响,不能完全反映末端作用力情况,还包括工具的重力的作用效果。因此为了准确反应末端作用力,
动力学辨识常采用无负载情况下的整体辨识方法。而正常工作时机器人往往是带负载工作。为例是机器人动力学特性更加准确还需要对负载进行辨识。一种是带负载在情况下进行动力学辨识,把负载参数反应到机器人的末端连杆参数中。另一种是利用同一轨迹下的有负载与无负载力矩差辨识出负载参数。 辨识方法与动力学参数辨识方法类似。负载辨识的轨迹不要求所以关节运动,仅腕部三个关节运动即可,大关节运动也可,但要注意负载与机器人本
机器人技术正在向高速、高精度和智能化方向发展,因此,对机器人的控制精度提出了更高的要求。相比于传统仅基于误差反馈的控制方案,基于模型的控制由于加入了机器人的动力学模型,因而可提高机器人的动态性能及对轨迹的跟踪精度。构造基于模型的控制方案离不开精确的动力学模型,然而实际机器人存在诸多影响动力学的因素,必须对其进行补偿。采用对整体机器人进行动力学参数辨识的方法,既不增加动力学模型的复杂性,又可体
a.Solid Solid Inertia说明: 质心位置Center of Mass的数值是相对加载STL的坐标系(与Solid的输入坐标系一致)衡量的。 惯性参数是相对于以质心为原点,方向平行于块坐标系的坐标系衡量的。 关系张量为:[Ixx,Ixy,Ixz; Ixy,Iyy,Iyz; Ixz,Iyz,Izz]; 对应的惯性参数: Moments of Inertia:[Ixx,Iyy,Iz
参考:https://ww2.mathworks.cn/help/physmod/sm/cad-import.html 第一步: CAD->XML multibody description file 参考:https://ww2.mathworks.cn/help/physmod/sm/ug/installing-and-linking-simmechanics-link-software
机器人动力学方程提供了驱动力、接触力,以及产生的运动加速度和运动轨迹之间的关系。机器人动力学主要应用于机构设计、控制和仿真。而动力学又可分为正动力学和逆动力学。正动力学的一个主要应用就是实验仿真。实验仿真又是控制算法验证的一个必要的手段。因此求解正动力学方程是不可避免的。正动力学模型的正确性直接影响算法的实际应用。正动力学模型与实际机器人对象差异较大时,算法仿真验证将不会有太大意义。 正动力学机器
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