具有电动驱动的四足机器人模型研究(Simulink&Matlab代码)

简介: 具有电动驱动的四足机器人模型研究(Simulink&Matlab代码)

💥1 概述

对具有电动驱动的四足机器人进行建模可以涉及以下几个方面:


1.机械结构建模:对机器人的身体结构进行建模,包括身体的形状、大小和连接方式等。可以使用CAD软件进行三维建模,或者使用刚体模型进行简化建模。


2.运动学建模:根据机器人的身体结构和关节连接方式,建立运动学模型,描述机器人的运动学关系。这包括肢体的长度、关节的自由度和关节角度等。


3.步态规划:根据机器人的运动学模型和运动要求,设计合适的步态规划算法,确定机器人四条腿的运动轨迹。常见的步态包括小跑步态、奔跑步态等。


4.动力学建模:根据机器人的运动学模型和外部力矩,建立动力学模型,描述机器人的运动动力学关系。这包括机器人的质量、惯性矩阵和关节的扭矩等。


5.电气系统设计:根据机器人的电动驱动方式,设计电气系统,包括电机、电池、控制器等。需要考虑电机的功率、电池容量和控制器的算法等。


以上是对具有电动驱动的四足机器人进行建模的一般步骤。具体的建模方法和工具可以根据实际情况选择,例如使用MATLAB/Simulink进行建模和仿真,或者使用ROS(机器人操作系统)进行控制和模拟。建模过程中需要考虑机器人的力学特性、动力学特性和控制策略等,以实现机器人的稳定运动和高效控制。


本文具有电动驱动的四足机器人模型,包括步态分析和设计工作流程。对具有电动驱动的四足机器人进行建模。机器人用四条腿小跑步态奔跑。支持模型解释并自动化了肢体、关节角度轨迹和电气系统的设计过程。


📚2 运行结果

部分代码:

set_param('sm_robot_run_4legs/Gait Phase','LinkStatus','none')
open_system('sm_robot_run_4legs/Gait Phase','force')
%% Contact Forces Between Feet and Floor
%
% Two methods are used for modeling the contact force between the foot and
% the floor.  One is used for the X-Y plane only, the other accommodates
% movement in any direction.  You can select the appropriate force for your
% test using a parameter in the leg subsystem mask.
%
% *Planar Contact Model*
%
% The planar variant of the contact force model assumes that the leg is
% moving in the positive global x direction and stays within the XY-plane.
% Simulink is used to model a spring-damper that connects the end of the
% leg to the floor at the exact location where it lands.  This
% spring-damper is deactivated when the foot leaves the floor.  This
% idealized form of a contact model is good for initial testing.
%
% <matlab:open_system('sm_robot_run_4legs');open_system('sm_robot_run_4legs/Leg%20RR/Contact%20Force%20Model/Planar','force'); Open Subsystem>
set_param('sm_robot_run_4legs/Leg RR/','popup_contact_model','Planar');
set_param('sm_robot_run_4legs/Leg RR','LinkStatus','none')
open_system('sm_robot_run_4legs/Leg RR/Contact Force Model/Planar','force')
%%
% *Six Degree of Freedom Contact Model*
%
% This variant of the contact force model assumes the end of the leg is a
% sphere and detects collision between the sphere and the surface of the
% floor. It models contact and friction force between the sphere and the
% plane.  It is valid for all six degrees of freedom.
%
% <matlab:open_system('sm_robot_run_4legs');open_system('sm_robot_run_4legs/Leg%20RR/Contact%20Force%20Model/SixDOF','force'); Open Subsystem>
set_param('sm_robot_run_4legs/Leg RR/','popup_contact_model','Six DOF');
open_system('sm_robot_run_4legs/Leg RR/Contact Force Model/SixDOF','force')
%% Simulation Results from Simscape Logging
%%
%
% The plot below shows the current drawn by the motor and supplied by the
% battery as the robot runs.
%
set_param('sm_robot_run_4legs/Leg RR/','popup_contact_model','Planar');
close_system('sm_robot_run_4legs/Leg RR/Contact Force Model/Planar')
sm_robot_run_4legs_plot1current;

🎉3 参考文献

部分理论来源于网络,如有侵权请联系删除。


1.陈刚, 张晓东, & 陈晓宇. (2019). 四足机器人步态规划与控制. 机器人技术与应用, 38(2), 1-8.


2.王晓东, & 张晓东. (2018). 基于四足机器人的步态规划与控制研究. 机器人技术与应用, 37(6), 1-8.


3.张晓东, & 陈刚. (2017). 四足机器人步态规划与控制方法研究. 机器人技术与应用, 36(6), 1-8



🌈4 Matlab代码实现

相关文章
|
1月前
|
传感器 算法 计算机视觉
基于肤色模型和中值滤波的手部检测算法FPGA实现,包括tb测试文件和MATLAB辅助验证
该内容是关于一个基于肤色模型和中值滤波的手部检测算法的描述,包括算法的运行效果图和所使用的软件版本(matlab2022a, vivado2019.2)。算法分为肤色分割和中值滤波两步,其中肤色模型在YCbCr色彩空间定义,中值滤波用于去除噪声。提供了一段核心程序代码,用于处理图像数据并在FPGA上实现。最终,检测结果输出到&quot;hand.txt&quot;文件。
|
2月前
|
算法 计算机视觉
永磁同步电机的矢量控制PMSM仿真+simulink仿真建模(matlab仿真与图像处理)
永磁同步电机的矢量控制PMSM仿真+simulink仿真建模(matlab仿真与图像处理)
104 1
|
1天前
MATLAB用GARCH-EVT-Copula极值理论模型VaR预测分析股票投资组合
MATLAB用GARCH-EVT-Copula极值理论模型VaR预测分析股票投资组合
|
10天前
|
移动开发
MATLAB用GARCH模型对股票市场收益率时间序列波动的拟合与预测
MATLAB用GARCH模型对股票市场收益率时间序列波动的拟合与预测
14 0
|
10天前
|
数据可视化
matlab用高斯曲线拟合模型分析疫情数据
matlab用高斯曲线拟合模型分析疫情数据
14 0
|
11天前
|
机器学习/深度学习 存储 前端开发
Matlab建立SVM,KNN和朴素贝叶斯模型分类绘制ROC曲线
Matlab建立SVM,KNN和朴素贝叶斯模型分类绘制ROC曲线
38 5
|
11天前
|
算法
matlab贝叶斯隐马尔可夫hmm模型实现
matlab贝叶斯隐马尔可夫hmm模型实现
26 0
|
11天前
|
算法
matlab中的隐马尔可夫模型(HMM)实现
matlab中的隐马尔可夫模型(HMM)实现
14 0
|
1月前
|
人工智能 机器人 芯片
英伟达最强 AI 芯片、人形机器人模型炸场!黄仁勋放言英语将成最强大编程语言
在2024年的GTC大会上,英伟达创始人黄仁勋揭幕了新一代AI芯片Blackwell,号称是史上最强AI芯片,目标是推动AI领域的重大进步。
|
1月前
|
人工智能 机器人 Go
人类发明及研究AI机器人是在作死吗?
生化武器、X战警,当时看电影时只是感觉电影很精彩,佩服导演的脑洞大,制作团队技术精湛。但自从 alpha go、chatGPT 越来越多的AI 场景被大众认知,越来越相信总有一天这个美丽的蓝色星球未来的主人会变成机器人,人类将不复存在。
42 3

热门文章

最新文章