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Forward Dynamics

조인트 토크와 조인트 상태가 주어질 경우 조인트 가속도

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  • Forward Dynamics block

라이브러리:
Robotics System Toolbox / Manipulator Algorithms

설명

Forward Dynamics 블록은 조인트 토크, 조인트 상태, 외력으로 구성된 로봇 상태가 주어지면 로봇 모델의 조인트 가속도를 계산합니다. 조인트 가속도를 구하기 위해 로봇 컨피규레이션(조인트 위치), 조인트 속도, 적용된 토크, 외력을 지정합니다.

강체 트리 파라미터에서 로봇 모델을 rigidBodyTree 객체로 지정하고 객체에 Gravity 속성을 설정합니다. 또한 importrobot 함수를 사용하여 URDF(Unified Robot Description Format) 파일에서 로봇 모델을 가져올 수 있습니다.

예제

Simulink에서 매니퓰레이터 중력 동역학 계산하기

Simulink에서 매니퓰레이터 중력 동역학 계산하기

이 예제에서는 매니퓰레이터 알고리즘 블록을 사용하여 매니퓰레이터 로봇에 작용하는 중력으로 인한 동역학을 계산하고 비교하는 방법을 보여줍니다.

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포트

입력값

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로봇 컨피규레이션으로, 강체 트리 파라미터에 설정되어 있는, 로봇 모델 내 모든 비고정 조인트의 위치로 구성된 벡터로 지정됩니다. 또한 복잡한 로봇의 경우 Constant 블록이나 MATLAB Function 블록 내에서 homeConfiguration 함수나 randomConfiguration 함수를 사용하여 이 벡터를 생성할 수 있습니다.

조인트 속도로, 벡터로 지정됩니다. 조인트 속도의 개수는 로봇의 자유도(비고정 조인트 개수)와 같습니다.

조인트 토크로, 벡터로 지정됩니다. 각 요소는 특정 조인트에 가해지는 토크에 대응합니다. 조인트 토크의 개수는 로봇의 자유도(비고정 조인트 개수)와 같습니다.

외력 행렬로, 6×n 행렬로 지정됩니다. 여기서 n은 로봇 모델의 바디 개수입니다. 외력 행렬에서 특정 바디에 대응하는 행은 0이 아닌 값을 포함합니다. 각 행은 적용된 힘과 토크로 구성된 벡터로, 해당 바디에 가해지는 렌치 역할을 합니다. externalForce 함수를 MATLAB Function 블록과 함께 사용하여 이 행렬을 생성합니다.

출력값

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조인트 가속도로, 벡터로 반환됩니다. 조인트 가속도의 개수는 로봇의 자유도와 같습니다.

파라미터

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로봇 모델로, rigidBodyTree 객체로 지정됩니다. 또한 importrobot 함수를 사용하여 URDF(Unified Robot Description Format) 파일에서 로봇 모델을 가져올 수 있습니다.

디폴트 로봇 모델 twoJointRigidBodyTree는 회전 조인트와 2자유도를 가지는 로봇입니다.

  • 인터프리터형 실행 — MATLAB® 인터프리터를 사용하여 모델을 시뮬레이션합니다. 이 옵션은 시작 시간을 줄일 수 있지만 코드 생성보다 시뮬레이션 속도가 느립니다. 이 모드에서는 블록의 소스 코드를 디버그할 수 있습니다.

  • 코드 생성 — 생성된 C 코드를 사용하여 모델을 시뮬레이션합니다. 시뮬레이션을 처음 실행하면 Simulink®는 블록에 대한 C 코드를 생성합니다. 이 C 코드는 모델이 바뀌지 않는 한 후속 시뮬레이션에 재사용됩니다. 이 옵션은 시작 시간이 조금 더 걸리지만 이후 시뮬레이션 속도는 인터프리터형 실행과 대등합니다.

조정 가능: No

확장 기능

C/C++ 코드 생성
Simulink® Coder™를 사용하여 C 코드나 C++ 코드를 생성할 수 있습니다.

버전 내역

R2018a에 개발됨

참고 항목

블록

클래스

함수

도움말 항목