로봇 모델

강체 트리 모델, 정기구학, 동역학, 조인트-공간 및 작업-공간 모션 모델

로봇 모델은 매니퓰레이터 로봇과 여러 다른 강체 시스템의 기구학과 동역학 속성을 시뮬레이션합니다. 이 모델은 rigidBodyTree 객체로, 조인트 변환과 관성 속성이 있는 rigidBody와 rigidBodyJoint 요소를 포함합니다.

loadrobot 함수를 사용하여 KINOVA™와 KUKA™ 같은 상업적 용도의 로봇용으로 미리 정의된 모델에 액세스합니다.

importrobot 함수를 사용하여 기존 URDF 모델 또는 Simscape™ Multibody™모델을 가져옵니다.

조인트-공간 또는 작업-공간 모션 모델을 jointSpaceMotionModel과 taskSpaceMotionModel 객체로 사용하여 로봇 모션을 모델링합니다.

함수

모두 확장

강체 트리 모델

`importrobot`	URDF, Xacro, SDF 파일, 텍스트 또는 Simscape Multibody 모델에서 강체 트리 모델 가져오기
`loadrobot`	강체 트리 로봇 모델 불러오기 (R2019b 이후)
`rigidBodyTree`	트리 구조의 로봇 만들기
`rigidBody`	강체 생성
`rigidBodyJoint`	조인트 생성
`interactiveRigidBodyTree`	Interact with rigid body tree robot models (R2020a 이후)

모션 모델

`jointSpaceMotionModel`	Model rigid body tree motion given joint-space inputs (R2019b 이후)
`taskSpaceMotionModel`	Model rigid body tree motion given task-space reference inputs (R2019b 이후)

기구학

`getTransform`	바디 프레임 간의 변환 구하기
`randomConfiguration`	로봇의 무작위 컨피규레이션 생성
`homeConfiguration`	로봇의 홈 컨피규레이션 구하기
`show`	Figure에 로봇 모델 표시

동역학

`centerOfMass`	무게 중심 위치와 야코비 행렬
`externalForce`	베이스를 기준으로 외력 행렬 구성
`forwardDynamics`	조인트 토크와 조인트 상태가 주어질 경우 조인트 가속도
`geometricJacobian`	로봇 컨피규레이션에 대한 기하 야코비 행렬
`gravityTorque`	중력을 보상하는 조인트 토크
`inverseDynamics`	주어진 모션에 필요한 조인트 토크
`massMatrix`	조인트-공간 질량 행렬
`velocityProduct`	속도에서 유발된 힘을 상쇄하는 조인트 토크

블록

모두 확장

기구학과 동역학

Forward Dynamics	조인트 토크와 조인트 상태가 주어질 경우 조인트 가속도
Inverse Dynamics	주어진 모션에 필요한 조인트 토크
Get Jacobian	로봇 컨피규레이션에 대한 기하 야코비 행렬
Get Transform	바디 프레임 간의 변환 구하기
Gravity Torque	중력을 보상하는 조인트 토크
Joint Space Mass Matrix	로봇 컨피규레이션에 대한 조인트-공간 질량 행렬
Velocity Product Torque	속도에서 유발된 힘을 상쇄하는 조인트 토크

모션 모델

Joint Space Motion Model	Model rigid body tree motion given joint-space inputs (R2019b 이후)
Task Space Motion Model	Model rigid body tree motion given task-space inputs (R2019b 이후)

도움말 항목

기구학

강체 트리 로봇 모델
강체 트리 로봇 모델의 구조와 특정 구성요소를 살펴봅니다.
단계별로 로봇 빌드하기
이 예제는 로봇을 빌드하는 과정을 단계별로 진행하면서 로봇의 여러 구성요소를 소개하고 로봇을 빌드하기 위해 함수를 호출하는 방법을 보여줍니다.
기구학 DH 파라미터를 사용하여 매니퓰레이터 로봇 빌드하기
Puma560® 매니퓰레이터 로봇의 DH(Denavit-Hartenberg) 파라미터를 사용하여 강체 트리 로봇 모델을 단계적으로 빌드합니다.
Robotics System Toolbox Robot Library Data 지원 패키지 설치하기
애드온을 사용하여 로봇 메시 데이터를 추가합니다.

동역학

로봇 동역학
이 항목에서는 강체 로봇 동역학의 다양한 요소, 속성, 방정식에 대해 자세히 설명합니다.
Compute Joint Torques To Balance An Endpoint Force and Moment
Generate torques to balance an endpoint force acting on the end-effector body of a planar robot.

시뮬레이션

Configure Gazebo and Simulink for Co-simulation of a Manipulator Robot
Set up a UR10 robot model to perform co-simulation between Gazebo and Simulink™.
Control Manipulator Robot with Co-Simulation in Simulink and Gazebo
Simulate control of a robotic manipulator using co-simulation between Simulink and Gazebo.

추천 예제

미리 정의된 로봇 모델 불러오기

일반적인 로봇 모델에 빠르게 액세스하기 위해 Universal Robots™ UR10 cobot, Boston Dynamics™ Atlas 휴머노이드, KINOVA™ Gen 3 매니퓰레이터와 같은 상업용 로봇 모델을 불러오는 loadrobot 함수를 사용합니다. 조인트 컨피규레이션을 생성하고 로봇 모델과 상호 작용하는 방법을 살펴봅니다.

라이브 스크립트 열기

기본 강체 트리 모델 빌드

이 예제에서는 강체 트리 로봇 모델의 요소를 사용하여 5자유도 기본 로봇 팔을 빌드하는 방법을 보여줍니다. 이 예제에서 빌드하는 모델은 서보와 집적 회로 보드를 사용하는 일반적인 탁상용 로봇 팔을 표현합니다.

라이브 스크립트 열기

Choose Trajectories for Manipulator Paths

Provides an overview of the types of trajectories available in Robotics System Toolbox™. For manipulator motion, planning, and control applications, you must choose a trajectory for the robot to follow. There are three main sections of this example. The first section shows the types of trajectories that manipulators use, the second section demonstrates functions for generating trajectories, and the final section shows more tools for trajectory planning.

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KINOVA Gen3 매니퓰레이터를 사용하여 작업-공간 궤적과 조인트-공간 궤적을 계획하고 실행하기

이 예제는 엔드 이펙터의 초기 자세에서 원하는 자세로 이동하도록 보간된 조인트 궤적을 생성하고 시뮬레이션하는 방법을 보여줍니다. 궤적의 시간 설정은 대략적으로 원하는 EOAT(end of arm tool) 속도에 기반합니다.

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Design Position Controlled Manipulator Using Simscape

Use Simulink® with Robotics System Toolbox™ to design a position controller for a manipulator and compute joint position required to drive the Simscape™ Multibody™ model of the manipulator.

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Perform Trajectory Tracking and Compute Joint Torque for Manipulator Using Simscape

Use Simulink® with Robotics System Toolbox™ to perform trajectory tracking and compute joint torque required to drive the Simscape™ Multibody™ model of the manipulator along the given joint trajectory. This example can be further extended to scenarios with obstacles to observe the changes in torque profile.

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