matlab 机械臂动力学_matlab动力学

机械臂动力学解决的问题：

1、 正动力学： 已知一个力矩τ，计算出操作臂的运动θ dθ ddθ ，用于模型仿真。

2、 逆动力学：已知轨迹点θ/dθ/ddθ ，求出期望的关节力矩矢量τ，用于机械臂的控制问题。如前馈补偿（包括重力补偿和负载补偿）

1、正动力学

     给定各关节的力矩函数，计算最后的位置、速度和加速度。

                        

积分过程：

                              

初始条件：           

                                                  

2、逆动力学：

   求解方法：

（1）牛顿-欧拉迭代动力学算法，求关节力矩。

                                  

如果加重力

（2）通过封闭的形式。

     不使用迭代，直接求取关节力矩，使用解析的方式计算。

（3）通过拉格朗日公式计算转矩，与封闭形式有点像

（4）笛卡尔空间计算

以上的方法都没有引入摩擦力，计算摩擦力后的方程。

matlab 中的模块

仿真案例解析：

load('exampleLBR.mat','lbr')
lbr.DataFormat = 'column';
lbr2 = copy(lbr);
lbr.Gravity = [0 0 -9.81];

lbr的重力加速度为：

lbr.Gravity = [0 0 -9.81];

不同方式通过动力学获取关节扭矩：