先放结论:SIMULINK MULTIBODY工具箱非常好用,功能很强大,做机械类控制算法仿真的可以考虑使用。

我大概花了2个月学习了一下SIMULINK MULTIBODY工具箱的使用(MATLAB帮助文档和网上教程比较丰富了,足够入门学习了)。在这个基础之上,按照ABB IRB140机器人D-H参数模型建立了单个机器人运动学仿真模型。

下图所示应该来讲实现了单个机器人的关节轨迹控制(具体单个机器人内部是如何搭建的这里不展示了,应该来讲不是很复杂,6个旋转关节跟7个连杆连接就可以了,主要如何让搭建的模型与D-H参数匹配比较复杂,一时半会也讲不清)。途中Q用于给定6个关节的关节角,经过机器人模型后,输出笛卡尔坐标x、y、z。



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IRB 140运动学模型

当有了机器人的运动学模型之后,才是第一步。这里有体现了SIMULINK MULTIBODY工具箱的优越性了,在控制算法部分,很容易的与现在比较流行的控制算法进行结合,通过自带的三维仿真器以及示波器等,非常容易看到机器人的轨迹、力矩、力等关键的量。如果玩的比较熟的话,也很容易与其他工具箱进行创意联动,比如Vision工具箱等。通过SIMULINK强大的矩阵计算能力,容易把论文中的算法灌进去,而不需要自己编写矩阵求解的代码。


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IRB 140三维仿真


在此基础之上,准备研究双机器人协同轨迹控制。很遗憾的是阅读了大量的论文,最终止步于双机器人协同控制算法很难解算出每一个机器人的关节轨迹,应该来讲是整个研究生阶段比较遗憾的一件事情。

下面的短视频展示的是两个IRB140机器人在同一个关节轨迹控制的情况下的运动情况,缺的部分就是两个机器人在协同工作时,关节轨迹是不一样的,真正把论文中的算法在SIMULINK中实现起来还是有点难度的。


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此文章主要是宣传一下SIMULINK MULTIBODY工具箱,对于机械类需要做控制算法仿真,实在是再好不过的平台了。